CN112945066A - 一种高效检测直线度平台治具及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高效检测直线度平台治具及其检测方法，平台治具包括工作台，用于支撑待检测的工件；测微计，用于测量工件的直线度，一排测微计沿一直线方向安装于所述工作台上，测微计的测头朝向工件；各测微计均通过数据线连接数据处理显示系统；承靠块，分别位于一排测微计的左右两侧，且承靠块的前端面与测微计的测头位于同一直线上，检测时工件抵靠所述承靠块的前端面。本发明解决了使用平尺检测直线度存在的检测效率低、以及平尺出现变形和磨损，影响检测结果的精确度的问题。

Description

一种高效检测直线度平台治具及其检测方法

技术领域

本发明属于板材直线度检测技术领域，具体涉及一种高效检测直线度平台治具及其检测方法。

背景技术

风电叶片使用的复合材料是拉挤型板材，拉挤板材的基本需求是不能弯曲或接近笔直效果，板材叠合后，缝隙量越少，制品的结构强度越能得到保证。因此板材直线度测量的精准度很关键，它是决定产品是否合格的重要评判依据。

我公司的公开号为CN208398790U的专利文献公开了一种碳纤维板直线度检测工装，包括检测平台，检测平台的上方一侧沿长度方向设有基准板，基准板垂直检测平台，检测平台的上表面还均匀分布有多个万向滚珠，多个万向滚珠的高度一致。该检测工装测出的结果能更准确的反映出碳纤维板本身直线度。

然而，该工装需手动使用塞尺、深度卡尺去进行量测板材的变形度，检测效率低。

此外，使用直线度平台依靠平尺做承靠基准面，平尺还是会存在变形和磨损的问题，影响检测结果的精确度。

因客户有固定长度的量测标准值，现有的平台无法使用一体式的平尺做到需求长度，而平尺通过分段组装存在累计偏差，导致量测的结果不能准确体现真实值，而且长度越长，精度会越低。

为了改善此问题，需要通过治具的重新设计和自动化程序的控制、换算进行整合，让测量的过程更科学更高效，提高测量结果的精确度。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效检测直线度平台治具，以解决使用平尺检测直线度存在检测效率低、以及平尺出现变形和磨损，影响检测结果的精确度的问题。本发明的另一目的是提供一种高效检测直线度平台治具的检测方法。

本发明提供了如下的技术方案：

一种高效检测直线度平台治具，包括

工作台，用于支撑待检测的工件；

测微计，用于测量工件的直线度，一排测微计沿一直线方向安装于所述工作台上，所述测微计的测头朝向工件；各所述测微计均通过数据线连接数据处理显示系统；

承靠块，分别位于一排测微计的左右两侧，且所述承靠块的前端面与测微计的测头位于同一直线上，检测时所述工件抵靠所述承靠块的前端面。

优选的，所述测微计的测头为圆柱状或者楔块状，所述测头的前端与工件之间沿竖直方向线接触。

优选的，所述工作台上于测微计的前方安装复数个万向滚珠，上料时所述万向滚珠与工件之间滚动摩擦。

进一步的，所述工作台上还安装校验机构，用于校验各测微计的测头是否在同一直线上；所述校验机构包括绳体、线轴和固定块，所述线轴与所述固定块分别位于一排测微计的左右两侧，所述绳体的一端固定于所述线轴上，所述绳体张紧于两个承靠块上且绳体的另一端固定连接所述固定块。

优选的，所述校验机构还包括拉力计和定滑轮，所述定滑轮位于所述固定块的右侧，所述拉力计安装于所述固定块与定滑轮之间，所述绳体绕过所述定滑轮后连接所述拉力计，所述拉力计以设定的拉力值拉紧绳体。

进一步的，所述工作台上于两个承靠块的前方安装防撞机构，以避免工件接触承靠块之前误撞测微计的测头，所述防撞机构包括挡板和传动机构，所述工作台上设有与挡板适配的定位孔，所述挡板沿该定位孔升降；所述传动机构驱动式连接所述挡板，以在检测前升起挡板以及在检测过程中降下挡板。

优选的，所述传动机构包括平移驱动件、拉杆、导向块、凸轮轴承随动器和传动柱；所述平移驱动件驱动式连接所述拉杆，以驱动所述拉杆沿左右方向移动；所述导向块固定于所述拉杆的上方，所述导向块的顶部具有沿左右方向倾斜的坡面，所述坡面支撑所述凸轮轴承随动器且与所述凸轮轴承随动器滚动摩擦而改变所述凸轮轴承随动器的高度，所述凸轮轴承随动器安装于所述传动柱上，所述传动柱固接于所述挡板的底部，所述挡板跟随所述拉杆的平移而作升降动作。

优选的，所述工作台上于所述挡板的左右两侧分别安装感测元件，用于检测工件是否靠近所述承靠块；所述感测元件连接控制器，所述控制器连接所述平移驱动件。

进一步的，所述工作台上于所述测微计的上方安装支撑架，所述支撑架上安装防尘卷帘，向外抽拉所述防尘卷帘可使防尘卷帘覆盖所述测微计。

上述高效检测直线度平台治具的检测方法包括以下步骤：

将工件水平地放置于工作台上，向测微计的方向推移工件；

当工件触发感测元件后，感测元件向控制器发送检测信号，控制器接收到检测信号后控制平移驱动件动作而降下挡板；

继续推移工件直至工件抵接承靠块；各个测微计测量其与工件之间的距离，由数据处理显示系统生成体现工件变形情况的数据曲线，从而获得工件端面的直线度。

优选的，在对工件检测之前，先校验各个测微计的测头是否在同一直线上，包括以下步骤：将绳体从线轴上拉出后，依次张紧于两个承靠块和定滑轮上，将绳体的端部系紧于拉力计上，由拉力计以设定的拉力值对绳体施加标准拉紧力；观察各测微计与绳体的直线距离是否相同。

本发明的有益效果是：

本发明利用沿直线排列的测微计代替平尺，克服了平尺因长度不足而需要拼接，造成测量误差大的问题。同时克服了平尺容易生锈和磨损的问题，免除了平尺的保养工作。本发明在测微计的两侧配置承靠块以对工件进行快速地刚性抵接定位，提高了检测效率和检测精度，同时保护测头不被工件撞击而损坏。

本发明的测量结果精准，无需手动使用塞尺、深度卡尺去进行量测板材的变形程度，可以通过测微计的数据变化，由数据处理显示系统将数据直接生成对应曲线，提高了检测效率。

本发明的校验机构可在检测工作前校验各个测微计的测头是否在同一直线上，以防止各测微计的初始值出现偏差，提高检测精度。校验机构的绳体张紧于承靠块与定滑轮上，且由拉力计拉紧而呈一条直线，测微计的测头至直线的距离相同则表示测微计的测头均在同一直线上。其中，承靠块兼具有张紧绳体以及标定直线的作用。

本发明的防撞机构避免工件接触承靠块之前误撞测微计的测头，防止测头损坏，保证测头的使用寿命。防撞机构的挡板在开始测量前挡住测头，当工件触发感测元件后，平移驱动件降下挡板，然后工件再移动至测头附近，进行有效的测量。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施例1的俯视结构示意图；

图2是本发明实施例1的主视结构示意图；

图3是本发明实施例1的右视结构示意图；

图4是测微计选用圆柱状测头的示意图；

图5是测微计选用楔块状测头的示意图；

图6是本发明实施例2的俯视结构示意图；

图7是本发明实施例3的防撞机构主视结构示意图；

图8是本发明实施例3的防尘卷帘安装结构示意图；

图9是本发明实施例4的俯视结构示意图。

图中标记为：1.工作台；2.测微计；3.承靠块；4.万向滚珠；5.数据处理显示系统；6.工件；7.绳体；8.线轴；9.拉力计；10.定滑轮；11.固定块；12.挡板；13.平移驱动件；14.拉杆；15.导向块；16.凸轮轴承随动器；17.传动柱；18.坡面；19.限位块；20.限位壁；21.感测元件；22.支撑架；23.防尘卷帘。

具体实施方式

实施例1

如图1至图3所示，一种高效检测直线度平台治具，包括工作台1、测微计2、承靠块3。

工作台1用于支撑待检测的工件6(例如拉挤板材)；工作台1由台架支撑，台架的底部安装杯脚和滚轮。工作台1上于测微计2的前方安装若干个万向滚珠4，各个万向滚珠4的高度相同，上料时万向滚珠4与工件6之间滚动摩擦，保证上料动作顺畅、灵活、高效。

测微计2用于测量工件的直线度，可选用西瓦卡232接口百分测微计，也可选用其他型号的测微计。一排测微计2沿一直线方向安装于工作台1上，测微计2的测头朝向工件6；各测微计2均通过数据线连接数据处理显示系统5，数据处理显示系统5可对测微计的检测数据进行汇总，自动生成图表显示于交互界面上，该图表以线条表征工件的变形情况，直观且便于读取。

如图4和图5所示，本实施例的测微计2选用测头为圆柱状或者楔块状，测头的前端与工件之间沿竖直方向线接触。常用的滚珠型测头与工件之间为点接触，接触面积小，无法体现工件端面上对应测点处的整体纵向构造，而本工装的测头与工件之间沿竖直方向线接触，可准确地反应相应测点处的整体纵向数值，因此检测结果更精确。

两块承靠块3分别位于该排测微计2的左右两侧，且承靠块3的前端面与测微计2的测头位于同一直线上，检测时工件6抵靠承靠块3的前端面，不会直接触碰测头，延长了测头的使用寿命。

本平台治具的检测方法为：

将工件6水平地放置于工作台1的万向滚珠4上，向测微计2的方向推移工件；

当工件6移动至抵接承靠块3后，各个测微计2测量其与工件6之间的距离，由数据处理显示系统5生成表征工件变形情况的数据曲线，从而获得工件端面的直线度。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，如图6所示，工作台1上还安装校验机构，用于校验各测微计的测头是否在同一直线上。校验机构包括绳体7、线轴8、拉力计9、定滑轮10和固定块11，线轴8与固定块11分别位于一排测微计2的左右两侧，线轴8内安装止回轴承，以随时拉紧绳体7。定滑轮10位于固定块11的右侧，拉力计9安装于固定块11与定滑轮10之间。绳体7的一端固定于线轴8上，绳体7张紧于两个承靠块3上，且绳体7绕过定滑轮10后连接拉力计9，拉力计9以设定的拉力值对绳体7施加标准的拉紧力，以利于检测作业标准化管控。若各测微计2的测头均位于同一直线上，则经过校验后，通过数据处理显示系统生成的数据曲线为直线。

本实施例中，承靠块3可转动地安装于一转轴上，承靠块3自身为与转轴同轴设置的圆柱体形状，在校验过程中，绳体7绕承靠块3移动时，承靠块3可随着绳体7旋转，以减少二者之间的摩擦力，且防止承靠块长期使用后产生磨损而影响校验机构的校验精度。

实施例3

本实施例与实施例2的区别在于，如图7和图8所示，工作台上于两个承靠块3的前方安装防撞机构，以避免工件6在接触承靠块3之前误撞测微计2的测头。防撞机构包括挡板12和传动机构，工作台1上设有与挡板12适配的定位孔，挡板12沿该定位孔升降；传动机构驱动式连接挡板12，以在开始检测前升起挡板12以及在检测过程中降下挡板12。

具体地，传动机构包括平移驱动件13、拉杆14、导向块15、凸轮轴承随动器16和传动柱17。平移驱动件13驱动式连接拉杆14，以驱动拉杆14沿左右方向往复移动，平移驱动件13可选用气缸或者丝杠。导向块15焊接或者螺接于拉杆14的上方，导向块15的顶部具有沿左右方向倾斜的坡面18，坡面18支撑凸轮轴承随动器16，当导向块15左右移动时，坡面18与凸轮轴承随动器16之间滚动摩擦，从而改变凸轮轴承随动器16的高度，凸轮轴承随动器16通过一根转轴安装于传动柱17上，传动柱17固接于挡板12的底部，当凸轮轴承随动器16上下移动时，挡板12随之作升降动作。

由于挡板12的长度尺寸较大，为了提高挡板12升降过程的平衡性，在拉杆14上间隔地安装两组导向块15和凸轮轴承随动器16，平移驱动件13同步驱动两组导向块15移动，使挡板12平稳地升降。

拉杆14上还安装限位块19，限位块19于导向块的坡面18上方平行地设有限位壁20，限位壁20与坡面18一同构成一个供凸轮轴承随动器16滚动的限位槽，以保证凸轮轴承随动器16能够稳定地升降。

工作台1上于挡板12的左右两侧分别安装感测元件21，用于检测工件6是否靠近承靠块3。感测元件21可选择微动开关或者接近开关或者光电传感器，感测元件21连接控制器，控制器连接平移驱动件13。当工件6移动至触发微动开关时、或者进入接近开关/光电传感器的检测范围内之后，感测元件21向控制器发送检测信号，控制器接收到检测信号后控制平移驱动件13动作而降下挡板12，使工件6能顺利地通过。

工作台1上于测微计2的上方安装支撑架22，支撑架22上安装防尘卷帘23，防尘卷帘23的卷筒固定于支撑架22上，防尘卷帘23的帘体自由端安装把手，通过把手向外抽拉帘体，并将把手卡接于支撑架上的卡钩上固定，使防尘卷帘23覆盖测微计，起到了防尘效果。防尘卷帘23为透明塑料材质，可清晰地透过防尘卷帘23获得测微计2的表盘读数。

本高效检测直线度平台治具的检测方法包括以下步骤：

将工件6水平地放置于工作台1的万向滚珠4上，向测微计2的方向推移工件；

当工件6触发感测元件21或者进入感测元件21的检测范围内之后，感测元件21向控制器发送检测信号，控制器接收到检测信号后控制平移驱动件13动作而降下挡板12，使挡板12的顶部沉入定位孔内；

继续推移工件6直至工件6抵接承靠块3；各个测微计2测量其与工件之间的距离，由数据处理显示系统5生成体现工件变形情况的数据曲线，从而获得工件端面的直线度。

实施例4

本实施例与实施例3的区别在于，如图9所示，工作台1上沿前后方向镜像地安装两组防撞机构，实现对工件双侧测量，减少板材翻转的次数，提高了检测效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种高效检测直线度平台治具，其特征在于，包括：

工作台，用于支撑待检测的工件；

测微计，用于测量工件的直线度，一排测微计沿一直线方向安装于所述工作台上，所述测微计的测头朝向工件；各测微计均通过数据线连接数据处理显示系统；

承靠块，分别位于一排测微计的左右两侧，且所述承靠块的前端面与测微计的测头位于同一直线上，对工件直线度检测时所述工件抵靠所述承靠块的前端面。

2.根据权利要求1所述的高效检测直线度平台治具，其特征在于，所述测微计的测头为圆柱状或者楔块状，所述测头的前端与工件之间沿竖直方向线接触。

3.根据权利要求1所述的高效检测直线度平台治具，其特征在于，所述工作台上于测微计的前方安装复数个万向滚珠，上料时所述万向滚珠与工件之间滚动摩擦。

4.根据权利要求1所述的高效检测直线度平台治具，其特征在于，所述工作台上还安装校验机构，用于检验各测微计的测头是否在同一直线上；所述校验机构包括绳体、线轴和固定块，所述线轴与所述固定块分别位于一排测微计的左右两侧，所述绳体的一端固定于所述线轴上，所述绳体张紧于两个承靠块上且绳体的另一端固定连接所述固定块。

5.根据权利要求4所述的高效检测直线度平台治具，其特征在于，所述校验机构还包括拉力计和定滑轮，所述定滑轮位于所述固定块的右侧，所述拉力计安装于所述固定块与定滑轮之间，所述绳体绕过所述定滑轮后连接所述拉力计，所述拉力计以设定的拉力值拉紧绳体。

6.根据权利要求1所述的高效检测直线度平台治具，其特征在于，所述工作台上于两个承靠块的前方安装防撞机构，以避免工件接触承靠块之前误撞测微计的测头，所述防撞机构包括挡板和传动机构，所述工作台上设有与挡板适配的定位孔，所述挡板沿该定位孔升降；所述传动机构驱动式连接所述挡板，以在检测前升起挡板以及在检测过程中降下挡板。

7.根据权利要求6所述的高效检测直线度平台治具，其特征在于，所述传动机构包括平移驱动件、拉杆、导向块、凸轮轴承随动器和传动柱；所述平移驱动件驱动式连接所述拉杆，以驱动所述拉杆沿左右方向移动；所述导向块固定于所述拉杆的上方，所述导向块的顶部具有沿左右方向倾斜的坡面，所述坡面支撑所述凸轮轴承随动器且与所述凸轮轴承随动器滚动摩擦而改变所述凸轮轴承随动器的高度，所述凸轮轴承随动器安装于所述传动柱上，所述传动柱固接于所述挡板的底部，所述挡板跟随所述拉杆的平移而作升降动作。

8.根据权利要求7所述的高效检测直线度平台治具，其特征在于，所述工作台上于所述挡板的左右两侧分别安装感测元件，用于检测工件是否靠近所述承靠块；所述感测元件连接控制器，所述控制器连接所述平移驱动件。

9.根据权利要求1所述的高效检测直线度平台治具，其特征在于，所述工作台上于所述测微计的上方安装支撑架，所述支撑架上安装防尘卷帘，向外抽拉所述防尘卷帘可使防尘卷帘覆盖所述测微计。

10.基于权利要求8所述的高效检测直线度平台治具的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

将工件水平地放置于工作台上，向测微计的方向推移工件；

当工件进入感测元件的检测范围内而触发感测元件后，感测元件向控制器发送检测信号，控制器接收到检测信号后控制平移驱动件动作而降下挡板；

继续推移工件直至工件抵接承靠块；各个测微计测量其与工件之间的距离，由数据处理显示系统生成体现工件变形情况的数据曲线，从而获得工件端面的直线度。

11.根据权利要求10所述的检测方法，其特征在于，所述工作台上还安装校验机构，用于检验各测微计的测头是否在同一直线上；所述校验机构包括绳体、线轴和固定块、定滑轮和拉力计，所述线轴与所述固定块分别位于一排测微计的左右两侧，所述绳体的一端固定于所述线轴上，所述绳体张紧于两个承靠块上且绳体的另一端固定连接所述固定块；所述定滑轮位于所述固定块的右侧，所述拉力计安装于所述固定块与定滑轮之间，所述绳体绕过所述定滑轮后连接所述拉力计，所述拉力计以设定的拉力值拉紧绳体；

其中，在对工件检测之前，先校验各个测微计的测头是否在同一直线上，包括以下步骤：将绳体从线轴上拉出后，依次张紧于两个承靠块和定滑轮上，将绳体的端部系紧于拉力计上，由拉力计以设定值对绳体施加标准拉紧力；观察各测微计与绳体的直线距离是否相同。

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