CN113218305A - 高速经编机曲轴拉杆安装精度与运动精度测量装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速经编机曲轴拉杆安装精度与运动精度测量装置与方法；装置包括支架、水平标尺、竖直标尺、测量基准台、水平滑台、竖直滑台和精密十字滑台以及其上的红外发射端、红外接收端；所述水平、竖直滑台通过丝杠传动实现精确定位，精密十字滑台安装在竖直滑台上，以水平与竖直滑台为基础，进一步实现位置调整与误差测量。本发明还公开了测量装置的两种使用方法分别实现了装配时拉杆精度的检测以及机器运动时拉杆运动位置的检测，其中运动检测方法包含一种曲轴拉杆测量基准点以及测量点的求解算法。利用本发明进行拉杆的位置精度以及运动精度测量不仅操作简单，改进了原有测量手段，提高生产装配效率，而且测量结果具有较高的精度。

Description

高速经编机曲轴拉杆安装精度与运动精度测量装置与方法

技术领域

本发明属于针织技术领域，特别是一种高速经编机曲轴拉杆安装精度与运动精度测量装置与方法。

背景技术

现有高速经编机编织做成圈运动时，主轴转速可达1700r/min～2000r/min，要求针床、针芯、沉降的直线度误差不超过0.02mm，机器高速运动时油箱内曲轴连杆机构处于沉浸式润滑的密封环境，无法通过现有技术手段在油箱内部获取曲轴连杆的运动状态与参数。高速经编机运动时的运动位置精度缺少测量手段，难以保证运动精度，限制了高速经编机的速度与精度的提升。

现有高速经编机工装及测量领域，使用百分表结合磁性表座作为测量工具，由于设备与工作环境的局限性只能同时保证两处拉杆的高度值，针床脱圈板的高度则由上端基准使用挂表支座与百分表测量，操作过程较为繁琐且拉杆角度无法直接测得。在精度测量领域，目前经编机械行业内使用编码器来获得曲轴的转角，通过点动驱动方式使用百分表判断拉杆的高度变化与曲轴运动情况，人为影响因素较多，且无法测量高速连续的运动状态，并且在装配与调试时，只能依次测量校准各连杆高度与曲轴角度，需多次校准工装基准保证连杆的高度要求，但连杆的角度与水平方向的位置直线度无法测得，导致同轴度不能精确保证。并且在运动过程中原本达到要求的高度值，也会因为角度误差与运动过程中影响因素失去精度，造成噪声等现象，限制转速的提高。原本工装的使用繁琐，导致装配调试过程费时费力是制造装配过程中的薄弱环节。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高速经编机曲轴拉杆安装精度与运动精度测量装置与方法，以解决高速经编机曲轴拉杆机构的安装精度与运动精度测量的问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种高速经编机曲轴拉杆安装精度与运动精度测量装置，包括红外发射端、红外接收端；水平卡尺、竖直卡尺、位姿粗调机构、精密十字滑台、红外接收端调节机构，以及用于获取位姿粗调机构位姿调整数据的刻度盘

所述红外发射端和红外接收端分别位于高速经编机墙板两侧，用于对高速经编机曲轴拉杆的位置进行测量；

所述位姿粗调机构用于红外发射端旋转、升降和水平移动，实现位置的粗调；所述精密十字滑台用于红外发射端位置的精调；所述红外接收端调节机构用于红外接收端位置的调整；

所述水平卡尺、竖直卡尺均可转动的连接在位姿粗调机构上，用于调整测量装置与测量对象的基准一致，并在运动精度测量时，结合刻度盘竖直获取拉杆的静态位置和运动位置。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：

(1)运用水平仪与竖直、水平卡尺保证了测量对象与基准的一致，红外发射与接收装置实现了远距离、宽范围的测量手段，只需一次基准调试即可测量整个机器的拉杆位置，保证了拉杆的同轴度，红外线的特性也不会对运动过程产生干涉。

(2)装配调试测量过程简化了操作流程，节省调试时间，提高了生产装配效率；基准以及测量点求解算法，消除了测量过程中的位置误差，提高了设备使用性能与测量精度。

(3)本发明使用滚珠丝杠传动与精密十字滑台相结合的定位方式，提高测量精度；使用防震支座解决了测量环境的振动问题，并利用滑台与导杆等活动连接形式，实现装置的灵活调节可适用于不同的机型与使用环境。

附图说明

图1是本发明装置整体结构图。

图2是本发明主体测量装置(测量台)等轴侧图。

图3是本发明基准滑台连接结构剖视图。

图4是本发明主体测量装置右视图。

图5是本发明主体测量装置主视图。

图6是测量辅助设备接收设备结构图。

图7是本发明安装测量方法工作示意图。

图8是本发明运动测量方法工作示意图。

图9是本发明基准校正示意图。

图10是本发明测量对象结构示意图。

图11是本发明运动测量方法的工作流程图。

图12是本发明曲轴拉杆测量基准算法坐标示意图。

图13是本发明曲轴拉杆测量点起始转角求解示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。

结合图1，本实施例的一种高速经编机曲轴拉杆安装精度与运动精度测量装置，由主体测量装置、测量辅助设备、数据记录处理设备构成；

结合图2-图5，所述主体测量装置由三角支座26、滑台托架7、基准滑台9、水平滑台15与竖直滑台16以及相关传动机构、精密十字滑台10、红外发射端28、竖直卡尺13、水平卡尺22构成。

所述基准滑台9连接在滑台托架7上端的导轨上，可相对滑台托架7左右滑动，基准滑台9与滑台托架7之间设有锁紧螺钉8，可将基准滑台9与滑台托架7固定；所述滑台托架7下端设有三角支座26，所述滑台托架7通过转轴可相对三角支座26转动和升降，转轴与三角支座26之间设有锁紧螺钉25，滑台托架7与三角支座26的高度可调，调节后可通过锁紧螺钉25锁死；三角支座26下端设有三根支撑腿6，所述支撑腿6由螺纹副连接在三角支座26的安装孔26-1上，支撑腿6底部设有平衡螺母5，可调节每根支撑腿6的高度使三角支座26保持水平，可用于调节整个主体测量装置的水平度。所述基准滑台9为矩形板结构，其上表面与侧面分别作为本测量装置水平方向与竖直方向上的基准。

基准滑台9左右两端分别固定有导杆座20与丝杠支座21，所述基准滑台9上端设有水平滑台15，水平滑台15与水平导杆19配合，可沿水平导杆19左右滑动，水平导杆19两端固定在导杆座20上，水平滑台15通过丝杠螺母与水平丝杠23连接，水平丝杠23安装在丝杠支座21的轴承上，通过丝杠螺母传动实现水平滑台15的位置的移动，所选丝杠的精度为0.01mm与精密十字滑台10精度一致；所述水平丝杠23的末端安装有摇把17与刻度盘2，分别用于转动水平丝杠23和读取水平丝杠23的转动角度；

水平滑台15的平台中间安装有竖直丝杠27，竖直丝杠27两侧对称安装有竖直导杆29，竖直导杆29上端与上支架18固定；上支架18起到对竖直丝杠27和竖直导杆29的支撑作用。所述水平滑台15上安装有可上下移动的竖直滑台16，竖直滑台16穿过竖直导杆29，可沿竖直导杆29上下滑动，竖直导杆29限制了其上竖直滑台16的倾斜，使竖直滑台16保持水平，竖直滑台16上的丝杠螺母14与竖直丝杠27构成传动副，实现所述竖直滑台(16)竖直方向上的位置调节。竖直滑台16的末端也安装有摇把17与刻度盘12，分别用于转动竖直丝杠27和读取竖直丝杠27的转动角度；

所述竖直滑台16的垂直安装板上固定有精密十字滑台10，所述精密十字滑台10的前端工作面上固定有红外发射端28，所述红外发射端28由螺钉安装在精密十字滑台10的中央，所述精密十字滑台10可实现红外发射端28水平方向与竖直方向上位置的调节。

结合图2，竖直卡尺13由螺栓安装在基准滑台9的侧面，竖直卡尺13的表面与基准滑台9侧面共面；水平卡尺22由螺栓安装在基准滑台9的上表面，所述水平卡尺22的表面与基准滑台9上表面共面，且两个卡尺均可沿固定螺钉旋转，水平卡尺22的零刻度对准基准滑台9侧面，竖直卡尺13零刻度线与基准滑台9上表面重合。在竖直卡尺13与基准滑台9上表面成90°后，水平卡尺22平行与基准滑台9边线后，直角套11的开槽分别套在竖直卡尺13、水平卡尺22顶端，所述直角套11的底座与基准滑台9配合，用于固定卡尺位置，保证竖直卡尺13始终垂直于基准滑台9上表面以及水平卡尺22平行于基准滑台9边线。

结合图1、6所述测量辅助设备包括：防震支座1、红外接收端30、调节支架A2、调节支架B3、角铁支座4。所述主测量装置架设在防震支座1上，所述防震支座1用于隔绝因机器工作造成的地面振动。角铁支座4固定在防震支座1上，具体位置由实际工作需求决定，红外接收端30由螺钉螺母连接在调节支架B3上端的安装孔上，所述调节支架B2两头开有腰形安装孔2-1、2-2，分别用于连接角铁支座4与调节支架A3，所述调节支架A2的腰形孔2-2与调节支架B3的腰形孔3-1通过螺栓连接。

结合图1、图10本发明测量装置可针对高速经编机曲轴拉杆的位置进行测量，测量对象及测量环境由油箱100、墙板101、拉杆102构成。所述油箱100上固定有墙板101，用于支撑经编机部件，所述墙板101上留有红外线穿过时的方口101-1，所述油箱100内有曲轴连杆机构，所述拉杆102与曲轴连杆机构相连并伸出油箱100上表面，所述拉杆上有调节螺母102-1。所述拉杆四个一组分别为梳栉拉杆、针芯拉杆、针床拉杆以及沉降拉杆，四个拉杆与曲轴连杆机构相连安装在同一个三档连杆架103上，同一个机器的油箱上有多组相同的连杆架103及曲轴拉杆机构，所有拉杆由同一根曲轴驱动；安装时要求每个连杆架103上对应的拉杆102的位置要在同一直线上同步运动。

结合图7-13，本发明测量方法分为安装测量方法与运动测量方法两种，详细实施情况如下：

一、安装测量方法，本方法用于辅助机器装配与调试过程，步骤如下：

步骤1：主体测量装置水平度调整

把主体测量装置放置在位于油箱100机头部位的防震支座1上，调节三根支撑腿6底端的平衡螺母5使用水平仪保证三角支座26的水平度，使整个测量装置保持水平。

步骤2：测量装置竖直与水平方向基准的调整

结合图9，旋转竖直卡尺13使竖直卡尺13沿着水平方向前伸，沿着滑台托架7水平左右滑动基准滑台9使竖直卡尺13与油箱100的侧面100-A接触且表面紧密贴合，此时旋转固定螺钉8固定测量基准滑台9的水平位置；旋转水平卡尺22，使其伸出测量基准滑台9能够触及到油箱100位置，调整滑台托架7的高度使所述水平卡尺22与油箱100上表面100-B接触并贴合，拧紧固定螺钉25固定基准滑台9的高度位置。此时保证基准滑台9上表面与油箱100上加工基准面100-B共面、基准滑台9侧面与油箱侧面基准面100-A共面，保证了测量对象与测量装置的基准一致。

步骤3：调整并固定卡尺位置进入测量状态

测量装置竖直与水平方向基准的调整后，再将卡尺复位，结合图7，旋转竖直卡尺13与水平卡尺22，调节竖直卡尺13与基准滑台9上表面垂直并把直角套11套在竖直卡尺13端部，直角套11底座与基准滑台9上表面配合，起到固定卡尺位置的作用使之保持竖直状态，同理调节水平卡尺22使卡尺侧表面与基准滑台9侧面重合，套上直角套11固定所述水平卡尺位置22。

步骤4：调节测量装置至理论装配位置

结合图7，根据装配机型的型号，查询现有的拉杆理论装配位置(主轴零度时，各拉杆的理论位置)，旋转水平丝杠23与竖直丝杠27使红外发射端28到达理论安装位置范围，该位置为大小±0.02mm的正方形区域；角铁支座4放置在油箱100另一端机尾处的防震支座1上，转动调节支架A2与调节支架B3使得红外接收端30与红外发射端28在同一直线上，能够接收到所述发射端28的信号，旋紧螺钉固定红外接收端30位置。

步骤5：调试拉杆至测量装置位置，完成安装调试

在主轴零度时，反复对调试机器的拉杆102高度与水平位置进行调节，使拉杆102上的调节螺母102-1的边缘与红外线相切，调节各连杆架103上对应的同一类型的拉杆102使所述拉杆上的调节螺母102-1都与红外线相切，使整台机器相同的拉杆102沿曲轴轴向方向在同一直线上；该步骤同时对多处拉杆102的位置进行调整，保证拉杆102的水平、垂直位置精度以及整台机器的直线度，完成安装调试过程。

二、运动测量方法，本方法用于机器性能测试与数据收集，结合图8、图11-图13，步骤如下：

步骤1：理论运动轨迹求解

通过动力学仿真获取各拉杆102上调节螺母102-1拐角点处的每个转角及其对应的坐标值，使用坐标值与相应的曲轴转角拟合出各拉杆的理论运动轨迹。

步骤2：选取测量基准点以及测量点

选取能表示机器运动性能且曲轴拉杆误差最小的位置点为测量基准点以及相关的测量点，曲轴拉杆102测量的基准点以及测量点由算法推导得到，具体流程如下：

2.1测量基准点选取

结合图12，首先定义坐标系，以油箱100上表面边界点为坐标原点、平行于曲轴轴向方向为X轴、竖直方向为Z轴、与X、Z轴平面垂直方向为Y轴，拉杆位置坐标与曲轴参数存在以下函数关系：

y(p₁，p₂，p₃)＝f(θ，x，e) (1)

式中，p₁是以油箱上表面边界点为坐标系的拉杆调节螺母102-1边界点在X轴方向的坐标值；p₂是以油箱上表面边界点为坐标系的拉杆调节螺母102-1边界点在Y轴方向的坐标值；p₃为以油箱上表面边界点为坐标系的拉杆调节螺母102-1边界点在Z轴方向的坐标值；θ为曲轴转角；x为曲轴轴向方向不同的连杆轴颈；e为拉杆与曲轴之间的装配误差。

当连杆轴颈x的值确定后，就确定相应的拉杆升程：

p₁＝p₁₀ (3)

由(3)式对(2)式进行简化得：

式中，h为拉杆升程；p₁₀为拉杆调节螺母102-1边界点在X轴方向的起始坐标值；p₂₀为拉杆调节螺母102-1边界点在Y轴方向的起始坐标值；p₃₀为拉杆调节螺母102-1边界点在Z轴方向的起始坐标值。

由于连杆轴颈x为定值，则曲轴拉杆问题转变为凸轮连杆问题，只需解决凸轮问题即可，为了防止理解错误以下将凸轮问题称为曲轴问题，以下所称的曲轴为曲轴连杆轴颈处的曲轴的等效凸轮机构，也可理解为曲轴轴颈处截面的等效机构；

曲轴位置、形状、拉杆装配间隙和拉杆升程之间的函数关系：

h＝f₁(α，β，s) (5)

对式(5)全微分得到：

式中：h为拉杆升程；Δh为拉杆升程误差；α为曲轴位置(曲轴角度)；β为曲轴形状升程；s为拉杆装配间隙；Δα为位置(角度)误差；Δβ为形状误差；Δs为装配误差；

为位升程变化率，它是曲轴位置误差与升程误差之间函数传递系数；

为形升程变化率，它是曲轴形状误差与升程误差之间函数传递系数；

为装配误差升程变化率，它是曲轴拉杆装配误差与升程误差之间函数传递系数。

由分析式(6)可知，拉杆的升程误差由位置误差和形状误差以及装配误差三部分组成，位置误差属于系统误差需要从测量结果去除，使Δα＝0，由于生产成本等因素限制Δα不可能为0，但可使Δα尽量减少，使得位置误差引起的升程误差一项忽略。

所述形状误差与装配误差属于随机性误差，正确得到曲轴的测量位置就是要消除位置误差与装配误差，只保留形状误差所引起的升程误差。

定义曲轴拉杆机构升、降程段的位升程变化率绝对值最大的测量点为极值点，把以其为基准确定曲轴拉杆测量位置的方法称为极值点法。

若测量位置有位置(角度)误差Δα，曲轴升程的测量值将包含位置误差和形状误差、装配误差引起的升程误差。作为测量基准的升程段的理论极值点a和降程段的理论极值点b也不例外，升程误差为：

令Δh_a＝Δh_b，得到

式中：Δh_a为升程段理论极值点a的升程误差；Δh_b为降程段理论极值点b的升程误差；Δα位置(角度)误差；Δβ_a为升程段理论极值点a的形状误差；Δβ_b为降程段理论极值点b的形状误差；Δs_a为升程段理论极值点a的拉杆曲轴装配误差；Δs_b为降程段理论极值点b的拉杆曲轴装配误差；

为a点位升程变化率；

为a点形升程变化率；

为a点装配误差升程变化率；

为b点位升程变化率；

为b点形升程变化率；

为b点装配误差升程变化率。

实际测量时

曲轴与拉杆始终密切接触传递运动Δs_a＝Δs_b≈0，曲轴的形状误差等值反映拉杆升程误差可得：

如果以理论极值点a、b作为测量基准，因为Δh_b＝Δh_a，则Δh_b-Δh_a＝0；a和b的位升程变化率的符号相反，绝对值最大，此时公式(9)的分子最小，分母最大，Δα为最小，故可认为极值点是确定曲轴测量位置的最佳基准，得到曲轴拉杆测量基准。

2.2测量点选取

结合图13定义曲轴拉杆理论位置(起始转角α₀)的理论升程曲线为h(α)，而实际测量位置(起始转角

)的实际升程曲线为

与α₀之间的差为Δα。当以

为起点转角使曲轴转过

角度与以α₀为起点转角使凸轮转过α_i角度相对应，这时可得：

式中：α_i为理论转动转角；

为实际转动转角；Δα为理论初始转角与实际初始转角差。

受形状误差以及装配误差的影响，h(α_i)与

不可能总相等，得出

由于误差的随机性，极值点同样也会出现：

式中：Δα_a与Δα_b为理论极值点a与b因转角误差引起的测量点的误差；Δh_a为a点升程误差；

为a点时转角升程变化率，它是曲轴转角误差与升程误差之间函数传递系数；Δh_b为b点升程误差；

为b点的转角升程变化率，它是曲轴转角误差与升程误差之间函数传递系数。

由式(12)，令Δh_a＝Δh_b得

由式(13)表明以a、b点为基准时，a、b点形状引起的测量误差与升程变化率成反比，确定曲轴的测量位置的操作过程是：以a和b点对应的理论升程h_a和h_b为准，找到实际曲轴升程段升程为h_a实际极值点a′和降程段升程为h_b实际极值点b′相应点的读数转角

和

式中：

为测量实际极值点a′对应的起始转角；

为测量实际极值点b′对应的起始转角；

为实际极值点a′对应的读数转角；

为实际极值点b′点对应的读数转角；Δα为a点转角误差与b点转角误差之和同时也是理论初始转角与实际初始转角差；α_a为理论极值点a点对应的读数转角；α_b为理论极值点b点对应的读数转角；Δα_a为a点转角误差；Δα_b为b点转角误差。

定义：

是

和

转角间的定比分转角，

为实际测量点对应的主轴转角，结合式(13)求出：

式中：

为实际测量点对应的主轴转角(测量初始转角)；

为测量实际极值点a′对应的读数转角；α_a为理论极值点a对应的读数转角；

为测量实际极值点b′对应的读数转角；α_b为理论极值点b对应的读数转角；

为a点时转角升程变化率；

为b点的转角升程变化率。

式(17)就是以极值点为基准确定曲轴拉杆测量位置的计算通式，

即为实际测量点对应的主轴转角，

是

和

之间的定比分转角。

使用上述测量基准点以及测量点，测量曲轴拉杆能够消除位置误差，使得测量结果更加精准。

步骤3：测量装置的基准调节

首先调整基准滑台9的位置，具体过程同上述安装测量方法的步骤1-步骤3一致，使测量装置的基准与测量对象的油箱100基准一致。

步骤4：测量装置的基准矫正

结合图8，驱动主轴转角至测量的拉杆102所对应的升程极值点或降程极值点，转动摇把17驱动竖直丝杠27与水平丝杠23，使红外发射端28的红外射线与所测拉杆102上调节螺母102-1的边缘相切；放置红外接收端30在防震支座1上，使红外发射端28与接收端30之间包含一组拉杆，并调节红外接收端30，使之能够接收到发射端28的信号。此时读取水平卡尺22与竖直卡尺13以及刻度盘12的读数，当此读数与步骤1理论坐标的误差小于0.01mm时满足测量精度，基准矫正完成进入下一步骤，否则重复步骤3、步骤4直至满足精度要求。

步骤5：测量点对应的拉杆静态位置测量

驱动主轴转角至所测拉杆102的测量点对应的转角，转动摇把17驱动竖直丝杠27与水平丝杠23，使红外发射端28的红外射线与所测拉杆102上调节螺母102-1的边缘相切，并调节红外接收端30，使之能够接收到发射端28的信号。此时读取水平卡尺22与竖直卡尺13以及刻度盘12的读数，此读数为拉杆静态位置。

步骤6：测量点对应的拉杆运动位置测量

维持步骤5的测量状态，开始运行高速经编机，由于运动时产生的一系列影响因素，静止状态与运动状态的测量点所在位置不一定相同；调节精密十字滑台10，使得运动过程中的拉杆102刚好触碰红外线，系统记录当前触发时刻与曲轴转角，此时十字滑台10读数的值即为静态位置与运动位置的坐标之差(因运动产生的误差)，水平卡尺22与竖直卡尺13、刻度盘12读数以及十字滑台10读数之和为拉杆运动位置。

步骤7：测量数据处理以及实际运动轨迹求解

测量多处转角对应拉杆的位置，读取水平卡尺22与竖直卡尺13、刻度盘12与十字滑台10读数之和(拉杆102运动过程中的绝对位置坐标)；在机器运行时，每当红外射线被触碰时记录当前时刻，由此可获得拉杆102上调节螺母102-1边缘的一系列位置坐标与对应的时刻，通过拟合获得实际运动轨迹；根据上述步骤1计算的理论值，二者相减得到实际运动误差曲线，实现了运动位置精度的测量。

Claims (9)

1.一种高速经编机曲轴拉杆安装精度与运动精度测量装置，其特征在于，包括红外发射端、红外接收端；水平卡尺、竖直卡尺、位姿粗调机构、精密十字滑台、红外接收端调节机构，以及用于获取位姿粗调机构位姿调整数据的刻度盘

所述红外发射端和红外接收端分别位于高速经编机墙板两侧，用于对高速经编机曲轴拉杆的位置进行测量；

所述位姿粗调机构用于红外发射端旋转、升降和水平移动，实现位置的粗调；所述精密十字滑台用于红外发射端位置的精调；所述红外接收端调节机构用于红外接收端位置的调整；

所述水平卡尺、竖直卡尺均可转动的连接在位姿粗调机构上，用于调整测量装置与测量对象的基准一致，并在运动精度测量时，结合刻度盘获取拉杆的静态位置和运动位置。

2.根据权利要求1所述的高速经编机曲轴拉杆安装精度与运动精度测量装置，其特征在于，所述位姿粗调机构包括三角支座、滑台托架、基准滑台、水平滑台与竖直滑台；

所述基准滑台连接在滑台托架上端的导轨上，可相对滑台托架左右滑动，基准滑台与滑台托架之间设有锁紧螺钉，可将基准滑台与滑台托架固定；所述滑台托架下端设有三角支座，所述滑台托架通过转轴可相对三角支座转动和升降，转轴与三角支座之间设有锁紧螺钉；所述基准滑台上端设有水平滑台，水平滑台可相对基准滑台水平滑动；所述水平滑台上安装有可上下移动的竖直滑台；所述精密十字滑台位于竖直滑台上。

3.根据权利要求1所述的高速经编机曲轴拉杆安装精度与运动精度测量装置，其特征在于，还包括防震支座，用于红外发射端和红外接收端测量状态的减振。

4.根据权利要求1所述的高速经编机曲轴拉杆安装精度与运动精度测量装置，其特征在于，所述红外接收端调节机构包括第一调节支架和第二调节支架、支座；所述红外接收端连接在第二调节支架上端；所述第二调节支架两端设有腰形安装孔，分别用于连接支座和第一调节支架；所述第一调节支架的腰形孔与第二调节支架的腰形孔通过螺栓连接。

5.根据权利要求1-4所述的高速经编机曲轴拉杆安装精度与运动精度测量装置，用于高速经编机曲轴拉杆的安装调试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、测量装置水平度调整：将测量装置放置在位于油箱机头部位的防震支座上，调节测量装置保持水平；

步骤2、测量装置竖直与水平方向基准的调整：旋转竖直卡尺使竖直卡尺沿着水平方向前伸，使竖直卡尺与油箱的侧面接触贴合；旋转水平卡尺使水平卡尺触及到油箱；调整位姿粗调机构的高度使所述水平卡尺与油箱上表面接触并贴合，最终使了测量对象与测量装置的基准一致；

步骤3：调整并固定卡尺位置进入测量状态：测量装置竖直与水平方向基准的调整后，再将卡尺复位；

步骤4：调节测量装置至理论装配位置：使红外发射端到达理论安装位置范围，使红外接收端与红外发射端在同一直线上，固定红外接收端位置；

步骤5：调试拉杆至测量装置位置，完成安装调试：在主轴零度时，反复对调试机器的拉杆高度与水平位置进行调节，使拉杆上的调节螺母的边缘与红外线相切，调节各连杆架上对应的同一类型的拉杆使所述拉杆上的调节螺母都与红外线相切，使整台机器相同的拉杆沿曲轴轴向方向在同一直线上。

6.根据权利要求1-4所述的高速经编机曲轴拉杆安装精度与运动精度测量装置，用于高速经编机曲轴拉杆的运动精度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、获取各拉杆上调节螺母拐角点处的每个转角及其对应的坐标值，使用坐标值与相应的曲轴转角拟合出各拉杆的理论运动轨迹；

步骤2、选取测量基准点以及测量点：选取能表示机器运动性能且曲轴拉杆误差最小的位置点为测量基准点以及相关的测量点；

步骤3、测量装置的基准调节：调整位姿粗调机构的位置，使测量装置的基准与测量对象的油箱基准一致；

步骤4、测量装置的基准矫正：驱动主轴转角至测量的拉杆所对应的升程极值点或降程极值点，调整位姿粗调机构使红外发射端的红外射线与所测拉杆上调节螺母的边缘相切；使红外发射端与接收端之间包含一组拉杆，并调节红外接收端，使之能够接收到发射端的信号；读取水平卡尺与竖直卡尺以及刻度盘的读数，判断测量值与理论值是否一致；

步骤5、测量点对应的拉杆静态位置测量：驱动主轴转角至所测拉杆的测量点对应的转角，使红外发射端的红外射线与所测拉杆上调节螺母的边缘相切，并调节红外接收端，使之能够接收到发射端的信号；读取水平卡尺与竖直卡尺以及刻度盘的读数，此读数为拉杆静态位置；

步骤6：测量点对应的拉杆运动位置测量：驱动主轴转角至所测拉杆的测量点对应的转角，调节精密十字滑台使红外发射端的红外射线与所测拉杆上调节螺母的边缘相切，并调节红外接收端，使之能够接收到发射端的信号；此时读取水平卡尺与竖直卡尺以及刻度盘与精密十字滑台的读数，此读数为拉杆运动位置；

步骤7：测量数据处理以及实际运动轨迹求解：测量多处转角对应拉杆的位置，读取水平卡尺22与竖直卡尺13、刻度盘12与十字滑台10读数之和；通过拟合获得实际运动轨迹，与理论值减得到实际运动误差曲线，实现运动位置精度的测量。

7.根据权利要求6所述的测量方法，其特征在于，选取测量基准点，具体步骤如下：

(a)定义坐标系：以油箱上表面边界点为坐标原点、平行于曲轴轴向方向为X轴、竖直方向为Z轴、与X、Z轴平面垂直方向为Y轴；

(b)建立拉杆位置坐标与曲轴参数函数关系：

y(p₁，p₂，p₃)＝f(θ，x，e) (1)

式中，p₁是以油箱上表面边界点为坐标系的拉杆调节螺母边界点在X轴方向的坐标值；p₂是以油箱上表面边界点为坐标系的拉杆调节螺母边界点在Y轴方向的坐标值；p₃为以油箱上表面边界点为坐标系的拉杆调节螺母边界点在Z轴方向的坐标值；θ为曲轴转角；x为曲轴轴向方向不同的连杆轴颈；e为拉杆与曲轴之间的装配误差；

(c)确定拉杆升程：

式中p₁₀为拉杆调节螺母边界点在X轴方向的起始坐标值；p₂₀为拉杆调节螺母边界点在Y轴方向的起始坐标值；p₃₀为拉杆调节螺母边界点在Z轴方向的起始坐标值；

(d)建立曲轴位置、形状、拉杆装配间隙和拉杆升程之间的函数关系：

h＝f₁(α，β，s) (5)

α为曲轴位置；β为曲轴形状升程；s为拉杆装配间隙；

(e)定义曲轴拉杆机构升、降程段的位升程变化率绝对值最大的测量点为极值点，将升程段的理论极值点a和降程段的理论极值点b作为测量基准。

8.根据权利要求6所述的测量方法，其特征在于，选取测量点，具体步骤如下：

(a)定义曲轴拉杆理论位置的理论升程曲线为h(α)，以起始转角

为起点转角使曲轴转过

角度与以α₀为起点转角使凸轮转过α_i角度相对应，得：

(b)理论极值点a对应的理论升程为h_a，理论极值点b对应的理论升程为h_b，找到实际曲轴升程段上升程为h_a的实际极值点a′和降程段升程为h_b实际极值点b′对应的读数转角

和

式中：

为升程段的实际极值点a′对应的起始转角；

为降程段的实际极值点b′对应的起始转角；

为实际极值点a′点对应的读数转角；

为实际极值点b′点对应的读数转角；Δα为a与b点理论与实际转角误差之和；α_a为理论极值点a点对应的读数转角；α_b为理论极值点b点对应的读数转角；Δα_a为a点转角误差；Δα_b为b点转角误差；

(c)定义

为实际测量点对应的主轴转角：

式中：

为a点时转角升程变化率；

为b点的转角升程变化率。

9.根据权利要求6所述的测量方法，其特征在于，测量装置的基准调节，具体步骤如下：

(1)、获取各拉杆上调节螺母拐角点处的每个转角及其对应的坐标值，使用坐标值与相应的曲轴转角拟合出各拉杆的理论运动轨迹；

(2)、选取测量基准点以及测量点：选取能表示机器运动性能且曲轴拉杆误差最小的位置点为测量基准点以及相关的测量点；

(3)、测量装置的基准调节：调整位姿粗调机构的位置，使测量装置的基准与测量对象的油箱基准一致。

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