CN115325984A - 不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置，所述模拟测量装置包括底座、用于控制测量装置工作的工控机、设置在底座上用于专用测量装置调零的活动测量块和固定测量块、设置在底座上用于移动活动测量块的移动组件、设置在底座上用于测量移动组件移动距离的光栅尺、用于测量温度的温度测量组件以及用于防尘的防尘组件。该模拟测量装置，通过对机匣被测直径尺寸进行温度和线膨胀系数补偿，解决了环境和材料对测量不准确度的难题，保证了测量尺寸的正确性；通过伺服电机驱动和光栅尺定距实现了尺寸的准确移动和定位，实现了不同内外直径尺寸的模拟，大幅减少了专用直径对表装置的数量，有效降低了发动机机匣生产准备周期和成本。

Description

不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置及方法
技术领域
本发明属于机匣测量领域，特别涉及不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置及方法。
背景技术
发动机的机匣零件由圆柱和圆锥面组成，这些圆柱和圆锥面尺寸中部分有配合公差要求，对其尺寸精度要求高，无法直接对其进行测量，现有技术中只能使用一个具有被测尺寸高度和直径尺寸的模拟装置，在模拟装置上将一个专用测量装置进行尺表对零后，再将专用测量装置放置到机匣上进行测量，将表的读数与模拟装置尺寸的实际值相加求和，以其值是否在该尺寸公差范围内来判断是否合格。但是由于机匣的尺寸各不相同，材料不同造成线膨胀系数不一致，模拟尺寸受到温度的影响较大，每个尺寸都需要设计制造一个专用模拟装置，测量过程中则需要多个模拟装置，测量成本高。
因此，需提供一种能减少模拟装置数量、降低测量成本的测量系统或测量方法。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能根据环境实时温度对不同线膨胀系数的材料进行尺寸补偿的自动调整长度尺寸的装置，以满足不同机匣直径尺寸、不同线膨胀系数材料、不同环境温度的测量需求。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案，提供一种不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置，所述模拟测量装置包括底座、用于控制测量装置工作的工控机、设置在底座上用于专用测量装置调零的活动测量块和固定测量块、设置在底座上用于移动活动测量块的移动组件、设置在底座上用于测量移动组件移动距离的光栅尺、用于测量温度的温度测量组件以及用于防尘的防尘组件。
本发明所提供的用于不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置，还具有这样的特征，所述工控机通过被测机匣材料的线膨胀系数和温度测量组件测量的温度参数获得当前温度下的的比较测量装置的尺寸并将该尺寸参数输送给移动组件。
本发明所提供的用于不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置，还具有这样的特征，所述固定测量块通过固定测量定位座固定在底座上，所述活动测量块通过活动测量定位座固定在移动组件上。
本发明所提供的用于不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置，还具有这样的特征，所述固定测量定位座与所述活动测量定位座的顶面保持共面。
本发明所提供的用于不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置，还具有这样的特征，固定测量定位座与活动测量定位座的内、外侧长度定位面与顶面保持垂直。
本发明所提供的用于不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置，还具有这样的特征，所述固定测量定位座与活动测量定位座的高度定位面保持共面。
本发明所提供的用于不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置，还具有这样的特征，所述移动组件包括提供移动力的伺服电机、用于固定伺服电机的电机安装座、通过轴套与所述伺服电机连接的滚珠丝杠、用于将滚珠丝杠安装在底座上的滚珠丝杠安装座、固定在底座上的直线导轨，设置在直线导轨上用于与所述活动测量块连接的转接板以及安装在转接板上的密封板，所述转接板被滚珠丝杠带动在直线导轨上运动。
本发明所提供的用于不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置，还具有这样的特征，所述防尘组件包括固定在移动组件一端的防尘罩转接板、固定在底座上的防尘罩安装座以及通过防尘罩转接板和防尘罩安装座固定的防尘罩。
本发明所提供的用于不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置，还具有这样的特征，所述工控机还可以用于对每次测量结果进行存储，所述工控机还包括可直接调用的数据库，所述数据库中的每组数据包括机匣预设尺寸、机匣材料、环境温度和机匣实际尺寸。
本发明的另一目的在于，提供一种基于上述任一项所述的不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置的测量方法，所述方法包括如下步骤：
S1：在工控机中输入待测量机匣的材料、待测量机匣的预设尺寸和温度测量组件获得的实时温度，获得当前温度下的比较测量装置的尺寸；
S2：启动伺服电机驱动滚珠丝杠转动，带动活动测量块按照光栅尺的设置方向进行移动，直至活动测量块与固定测量块之间的距离与当前温度下的比较测量装置的尺寸相同；
S3：将专用测量装置放置在固定测量块和活动测量块之间并紧密贴合后，对专用测量装置进行调零；
S4：用S3调零后的专用测量装置对被测尺寸进行测量，通过表的读数的实际值来判断被测尺寸是否在公差范围内，从而判断该尺寸是否合格。
有益效果
本发明所提供的不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置，通过对机匣被测直径尺寸进行温度和线膨胀系数补偿，解决了环境和材料对测量不准确度的难题，保证了测量尺寸的正确性；通过伺服电机驱动和光栅尺定距实现了尺寸的准确移动和定位，实现了不同内外直径尺寸的模拟，大幅减少了专用直径对表装置的数量，有效降低了发动机机匣生产准备周期和成本。
本发明所提供的不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置中的工控机具有存储模拟直径尺寸功能，出现质量问题时可调取历史数据进行复核，具有可追述性；输入必要参数后可自动调节到所需尺寸，有效缩短了测量周期，提高了效率；具有提示功能，需要测量以往测量过的直径尺寸时，只需输入机匣零件号后即可在下拉菜单中进行选择，驱动计算命令后得到当前环境下的真实数据，进一步提高了操作效率。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置的主视图；
图2为本发明实施例所提供的同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置的俯视图，
其中，1：底座；2：固定测量定位座；3：直线导轨；4：防尘罩：5：防尘罩转接板；6：读数头安装座；7：转接板；8：活动测量定位座；9：活动测量块；10：第一螺钉；11：防尘罩安装座；12：滚珠丝杠安装座；13：光栅尺；14：滚珠丝杠；15：第二螺钉；16：密封板；17：轴套；18：电机安装座；19：伺服电机；20：支架；21：工控机。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
如图1-2所示，提供一种不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置，所述模拟测量装置包括底座1、用于控制测量装置工作的工控机21、设置在底座1上用于专用测量装置调零的活动测量块9和固定测量块、设置在底座1上用于移动活动测量块的移动组件、粘接在底座1上用于测量移动组件移动距离的光栅尺13、用于测量温度的温度测量组件以及用于防尘的防尘组件。温度测量组件为温度测量仪。
在部分实施例中，所述工控机13通过被测机匣材料的线膨胀系数和温度测量组件测量的温度参数获得当前温度下的的比较测量装置的尺寸并将该尺寸参数输送给移动组件。底座1和工控机13安装在支架2上并用螺栓固紧。光栅尺13的一端设有与转接板7通过螺钉固紧的读数头安装座6。
在部分实施例中，所述固定测量块通过固定测量定位座2固定在底座1上，所述活动测量块9通过活动测量定位座8固定在移动组件上。固定测量定位座2用圆柱销定位并用螺钉固紧在底座1上，固定测量块通过第一螺钉10与固定测量定位座2固紧，活动测量块9同样通过第一螺钉10与活动测量定位座8固紧。
在部分实施例中，所述固定测量定位座2与所述活动测量定位座8的顶面保持共面。
在部分实施例中，固定测量定位座2与活动测量定位座8的内、外侧长度定位面与顶面保持垂直。
在部分实施例中，所述固定测量定位座2与活动测量定位座8的高度定位面保持共面。
在部分实施例中，所述移动组件包括提供移动力的伺服电机19、用于固定伺服电机19的电机安装座18、通过轴套17与所述伺服电机19连接的滚珠丝杠14、用于通过螺钉将滚珠丝杠14安装在底座1上的滚珠丝杠安装座12、通过第二螺钉15固定在底座1上的直线导轨3，设置在直线导轨3上用于与所述活动测量块9连接的转接板7以及用螺钉安装在转接板7上的密封板16，所述转接板7被滚珠丝杠14带动在直线导轨3上运动，电机安装座18通过螺钉固定在底座1上。
在部分实施例中，所述防尘组件包括固定在移动组件一端的防尘罩转接板5、通过螺钉固定在底座1上的防尘罩安装座11以及通过防尘罩转接板5和防尘罩安装座11固定的防尘罩4。
在部分实施例中，所述工控机21还可以用于对每次测量结果进行存储，所述工控机21还包括可直接调用的数据库，所述数据库中的每组数据包括机匣预设尺寸、机匣材料、环境温度和机匣实际尺寸。
前述实施例所提供的不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置的测量方法，包括如下步骤：
S1：在工控机21中输入待测量机匣的材料、待测量机匣的预设尺寸和温度测量组件获得的实时温度，获得当前温度下的比较测量装置的尺寸；
S2：启动伺服电机19驱动滚珠丝杠14转动，带动活动测量块9按照光栅尺13的设置方向进行移动，直至活动测量块9与固定测量块之间的距离与当前温度下的比较测量装置的尺寸相同；
S3：将专用测量装置放置在固定测量块和活动测量块9之间并紧密贴合后，对专用测量装置进行调零；
S4：用S3调零后的专用测量装置对被测尺寸进行测量，通过表的读数的实际值来判断被测尺寸是否在公差范围内，从而判断该尺寸是否合格。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置，其特征在于，所述模拟测量装置包括底座、用于控制测量装置工作的工控机、设置在底座上用于专用测量装置调零的活动测量块和固定测量块、设置在底座上用于移动活动测量块的移动组件、设置在底座上用于测量移动组件移动距离的光栅尺、用于测量温度的温度测量组件以及用于防尘的防尘组件。
2.根据权利要求1所述的用于不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置，其特征在于，所述工控机通过被测机匣材料的线膨胀系数和温度测量组件测量的温度参数获得当前温度下的的比较测量装置的尺寸并将该尺寸参数输送给移动组件。
3.根据权利要求1所述的不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置，其特征在于，所述固定测量块通过固定测量定位座固定在底座上，所述活动测量块通过活动测量定位座固定在移动组件上。
4.根据权利要求3所述的不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置，其特征在于，所述固定测量定位座与所述活动测量定位座的顶面保持共面。
5.根据权利要求3所述的不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置，其特征在于，固定测量定位座与活动测量定位座的内、外侧长度定位面与顶面保持垂直。
6.根据权利要求3所述的不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置，其特征在于，所述固定测量定位座与活动测量定位座的高度定位面保持共面。
7.根据权利要求1所述的不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置，其特征在于，所述移动组件包括提供移动力的伺服电机、用于固定伺服电机的电机安装座、通过轴套与所述伺服电机连接的滚珠丝杠、用于将滚珠丝杠安装在底座上的滚珠丝杠安装座、固定在底座上的直线导轨，设置在直线导轨上用于与所述活动测量块连接的转接板以及安装在转接板上的密封板，所述转接板被滚珠丝杠带动在直线导轨上运动。
8.根据权利要求1所述的不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置，其特征在于，所述防尘组件包括固定在移动组件一端的防尘罩转接板、固定在底座上的防尘罩安装座以及通过防尘罩转接板和防尘罩安装座固定的防尘罩。
9.根据权利要求1所述的不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置，其特征在于，所述工控机还可以用于对每次测量结果进行存储，所述工控机还包括可直接调用的数据库，所述数据库中的每组数据包括机匣预设尺寸、机匣材料、环境温度和机匣实际尺寸。
10.一种基于权利要求1-9任一项所述的不同线膨胀系数机匣尺寸测量的通用模拟测量装置的测量方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1：在工控机中输入待测量机匣的材料、待测量机匣的预设尺寸和温度测量组件获得的实时温度，获得当前温度下的比较测量装置的尺寸；
S2：启动伺服电机驱动滚珠丝杠转动，带动活动测量块按照光栅尺的设置方向进行移动，直至活动测量块与固定测量块之间的距离与当前温度下的比较测量装置的尺寸相同；
S3：将专用测量装置放置在固定测量块和活动测量块之间并紧密贴合后，对专用测量装置进行调零；
S4：用S3调零后的专用测量装置对被测尺寸进行测量，通过表的读数的实际值来判断被测尺寸是否在公差范围内，从而判断该尺寸是否合格。
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