CN118463823A - 一种针对不同锥度的薄壁筒件的壁厚测量装置及测量方法 - Google Patents

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CN118463823A CN202410681391.1A CN202410681391A CN118463823A CN 118463823 A CN118463823 A CN 118463823A CN 202410681391 A CN202410681391 A CN 202410681391A CN 118463823 A CN118463823 A CN 118463823A
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赵正彩
郑世辰
张磊
李尧
徐九华
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Abstract

本发明公开了一种针对不同锥度的薄壁筒件的壁厚测量装置及测量方法，测量装置包括机架、上下料装夹机构、测量机构、角度调整机构和智能控制机构。机架是由铸铁底座、支撑块、支撑轴组成，位于装置的最底部，上下料装夹机构通过直线模组固定在底座上，用于工件的上下料以及工件的装夹，角度调整机构固定在机架上，在测量不同锥度的薄壁筒件的壁厚时，通过角度调整机构中的电动推杆推动滑块进行水平运动，进而控制测量机构倾斜直至U形臂与筒件的母线相平行，测量机构通过直线模组安装在角度调整机构上，在测量时，测量机构由上至下进行测量。本发明将不易控制调整的角度变化转变成易控制精度较高的直线调整，同时角度调整、上下料、传感器标定以及筒件壁厚的测量过程均为智能控制机构控制，此装置实现了操作简单、测量精度高、人工成本低的测量过程。

Description

一种针对不同锥度的薄壁筒件的壁厚测量装置及测量方法
技术领域
本发明属于筒件壁厚测量领域，尤其涉及一种针对不同锥度的薄壁筒件的壁厚测量装置及测量方法。
背景技术
在航空航天等制造领域，薄壁筒件结构复杂，包含大量的槽腔、筋条、腹板、减轻孔等结构，具有变厚度，壁薄等特点，材料去除率高达90％，甚至更高者可达95％。同时由于航空航天行业的特殊性，航空零件的加工精度要求极高。飞机结构件在加工过程中由于切削力、切削热、零件刚性差等多种原因易发生加工变形，导致飞机结构件壁厚难以保证。飞机结构件壁厚是加工质量的一项重要检测指标，对于保证零件强度、刚性度具有重要作用。
目前，对于薄壁筒件壁厚的测量，测量人员主要使用测厚仪等人工测壁厚的方法进行测量，此方法不仅测量效率较低，人工成本较大，同时测量精度较低，测量结果的重复性较差，并且人工测量的点数有限，因此无法更为全面的对薄壁筒件的壁厚进行测量，无法满足航空航天等制造领域的高精度要求。
故提出一种针对不同锥度薄壁筒件的壁厚测量装置及测量方法，保证了薄壁筒件壁厚测量的准确性已经高精度的要求，同时极大程度地提高了测量的效率，降低了人工成本，降低了测量人员的测量难度。
发明内容
针对现有的测量装置和测量方法中测量效率低、人工成本大、测量精度低、测量结果重复性差、测量结果不全面等问题，本发明旨在提出一种针对不同锥度的薄壁筒件的壁厚测量装置及测量方法，实现对薄壁筒件壁厚的高精度、高效率测量。
为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：
一种针对不同锥度的薄壁筒件的壁厚测量装置，包括机架、上下料装夹机构、角度调整机构、标定机构、测量机构和智能控制机构，其中，
机架包括铸铁底座、支撑块和支撑轴,铸铁底座水平摆放在地面，两个支撑块安装在铸铁底座上，且两个支撑块关于铸铁底座水平方向的轴线相互对称且均垂直于铸铁底座，支撑轴横向设置，且两端固定在支撑块上；
上下料装夹机构包括直线模组二、转台、工装盘、工装臂一和夹具体，直线模组二水平安装在铸铁底座上，直线模组二上设置有能轴向滑动的第二平台，转台安装在直线模组二的第二平台上，工装盘安装在转台上，四个工装臂一安装在工装盘上，工装臂一上安装有夹具体，各工装臂一相互配合，将被测工件夹持固定在夹具体之间；
角度调整机构包括支撑架、销轴、滑块、导轨、电动推杆、弹簧和液压撑杆，导轨轴向设置在铸铁底座上，滑块滑动设置在导轨上，电动推杆固定在铸铁底座上，电动推杆与滑块连接并能推动滑块在导轨上滑动，弹簧一端与滑块连接，另一端与导轨的一端连接，支撑架上设置有上槽和下槽，支撑架下端通过销轴与滑块铰接，支撑轴穿过支撑架的下槽，电动推杆推动滑块在导轨上滑动时，支撑架能以支撑轴为轴转动，液压撑杆一端铰接在铸铁底座上，另一端铰接在支撑架上部，液压撑杆可伸缩；
标定机构包括标定块支架、标定块和标尺，标定块支架通过可松紧的固定件安装在支撑架的上槽内，当固定件放松时，标定块支架与上槽滑动配合，当固定件紧固时，标定块支架与上槽固定配合，标定块支架上固定有标定块，上槽旁边粘贴有带刻度的标尺；
测量机构包括倒置的U形臂、两个激光传感器和直线模组一，直线模组一安装在支撑架上，直线模组一上设置有能滑动的第一平台，U形臂固定在第一平台上，直线模组一能推动U形臂上下运动，U形臂下端安装有激光传感器，激光传感器对称设置；
智能控制机构分别与直线模组二、转台、电动推杆、激光传感器和直线模组一连接，智能控制机构能接收激光传感器传来的距离信息，并能控制直线模组二、转台、电动推杆和直线模组一的运作。
为优化技术方案，本发明进一步改进为：
机架还包括石墨铜套和卡簧，石墨铜套套在支撑轴中间，石墨铜套两侧安装有卡簧，卡簧用于将石墨铜套弹性定位于支撑轴中部，石墨铜套与下槽相切。
工装盘上设置有四个安装槽，这四个安装槽等弧度布设在工装盘上，每个安装槽安装一个工装臂一。
上下料装夹机构还包括工装臂二，工装臂二的数量为四个，对称摆放在直线模组二两侧，工装臂二的长度与工装臂一不同。
每一个夹具体内侧均贴有聚氨酯材料的防撞块。
U形臂下端通过螺栓连接有传感器支架，传感器支架上安装激光传感器。
针对不同锥度的薄壁筒件的壁厚测量方法，应用上述的针对不同锥度的薄壁筒件的壁厚测量装置，具体包括以下步骤：
步骤1：初始位置检查：在开始测量之前将上下料装夹机构、角度调整机构、标定机构和测量机构归为初始状态；
步骤2：调整标定块位置：根据被测工件的最大高度，调整标定块支架的下表面按照被测工件的最大高度加30mm的高度移动到对应标尺刻度处，然后将标定块支架锁紧固定；
步骤3：输入测量高度：在智能控制机构中输入被测工件若干个需要被测量的高度；
步骤4：角度调整：通过数显水平尺测量被测工件的锥度θ，在智能控制机构中输入θ，智能控制机构控制电动推杆运作，支撑架开始倾斜，直至支撑架与被测工件的母线相平行，完成角度调整，若被测工件锥度为0，则在智能控制机构中输入0即可；
步骤5：被测工件装夹：根据被测工件的直径选择对应长度的工装臂安装在工装盘上，然后将被测工件居中摆放在工装盘上，调整夹具体将被测工件夹紧，最后通过螺栓将夹具体锁紧在工装臂上；
步骤6：上料：在智能控制机构中输入上下料距离x，智能控制机构控制直线模组二运作，将转台和工装盘移动距离x，使被测工件的筒壁位于两个激光传感器中间；
步骤7：标定：智能控制机构控制直线模组一运作，使得U形臂下降，直至激光传感器的激光打到标定块上，智能控制机构通过激光传感器回传的距离信息进行传感器的标定；
步骤8：寻边：智能控制机构控制直线模组一继续运作，使得U形臂进一步下降，直至激光传感器的激光恰好出现在被测工件的筒壁上，此时U形臂所在高度记为测量的起始高度，手动转动转台，使得激光对准筒件壁厚测量的起始点，完成寻边；
步骤9：壁厚测量：智能控制机构根据步骤3输入的高度开始测量，首先U形臂下降到第一个高度处，转台开始带动被测工件匀速旋转一周，激光传感器将检测到的距离信息发送至智能控制机构，完成第一个高度处壁厚的测量，然后U形臂下降到第二个高度处，转台开始带动被测工件匀速旋转一周，激光传感器将检测到的距离信息发送至智能控制机构，完成第二个高度处壁厚的测量，依此类推，直至完成所有高度处壁厚的测量，测量结束；
步骤10：测量装置复位：智能控制机构控制直线模组一带动U形臂升起，直至U形臂到达初始位置；
步骤11：上下料装夹机构复位及下料：智能控制机构控制直线模组二带动被测工件移出，直至直线模组二到达初始位置，然后将夹具体的螺栓松开，卸下被测工件；
步骤12：角度调整机构复位：智能控制机构控制电动推杆回到初始位置，使得支撑架回到初始位置。
步骤1中，上下料装夹机构、角度调整机构、标定机构和测量机构的初始状态为：上下料装夹机构中的直线模组二的第二平台位于距离U形臂的最远端、测量机构中的U形臂位于最高处、标定机构中的标定块支架位于支撑架的上槽的最上端、角度调整机构中的支撑架与铸铁底座垂直。
步骤7中，智能控制机构通过激光传感器回传的距离信息进行传感器的标定的具体方法为：将实时测得的标定块壁厚值与系统默认的标定块壁厚值进行对比，若两个数据一致则视为标定完成，同时在标定的过程中，通过两个激光传感器到已知壁厚f1的标定块的内外侧的距离f2和f3，从而得到两个激光传感器之间的距离f＝f1+f2+f3，其中f2是内侧激光传感器到标定块表面的距离，f3是外侧激光传感器到标定块表面的距离。
步骤9中，被测工件壁厚的测量方法为：被测工件壁厚等于两个激光传感器之间的距离减去两个激光传感器分别到被测工件筒壁表面的距离，即h＝f-f3-f4，其中h是被测工件的壁厚，f3是内侧激光传感器到筒壁表面的距离，f4是外侧激光传感器筒壁表面的距离。
与现有技术相比，本发明所具有的优点：
(1)本发明设计了由支撑架、销轴、滑块、导轨、电动推杆、弹簧、液压撑杆组成的角度调整机构，将不易控制调整的角度变化转变成易控制精度较高的直线调整，同时滑块连接的弹簧会对滑块进行限位，当角度调整结束后，弹簧设计可以保证测量过程中支撑架倾斜角度的稳定性。
(2)本发明设计了由直线模组二、转台、工装盘、工装臂一、工装臂二、夹具体、防撞块组成的上下料装夹机构，大大降低了人工成本，减少了工人的操作强度，同时提高了工件上料以及测量的精度，确保被测工件的筒壁可以准确地移动到激光传感器中间，保证了在测量过程中被测工件旋转的稳定性以及测量准确性。
(3)本发明设计了由标定块支架、标定块、标尺组成的标定机构，此设计可简化反复装卸标定块这一步骤，同时，标定块支架可移动的最大高度也限制了被测工件的最大高度，避免了U形臂在下降测量的过程中与工件发生碰撞。
(4)本发明设计了由工装盘和工装臂组成的可开拆卸的工装，保证了角度调整以及测量过程中工装与角度调整机构不发生干涉，另外工装臂上的夹具体内侧均贴有防撞块，防止在装夹工件时夹具体对工件造成磕划损伤。
(5)本发明安装有液压撑杆，在角度调整过程中，液压撑杆也会随之伸长或者收缩，从而对整个装置起到支撑的作用，保证了在角度调整过程以及测量过程中整个装置的稳定性。
(6)本发明安装石墨铜套，目的是为了保证支撑架在绕支撑轴转动时运动的高效顺滑，起到润滑、提高零部件寿命的作用，同时在轴套两侧安装有卡簧，保证了石墨铜套在其轴向方向位置的固定。
(7)本发明通过机架、上下料装夹机构、角度调整机构、标定机构、测量机构和智能控制机构的相互配合，实现了对薄壁筒件壁厚的高精度、高效率测量。
附图说明
图1是本发明中一种针对不同锥度薄壁筒件的壁厚测量装置的结构示意图；
图2是本发明中一种针对不同锥度薄壁筒件的壁厚测量装置的智能控制机构示意图；
图3是本发明中一种针对不同锥度薄壁筒件的壁厚测量装置的标定原理图；
图4是本发明中一种针对不同锥度薄壁筒件的壁厚测量装置测量圆柱形薄壁筒件壁厚的测量方法示意图；
图5是本发明中一种针对不同锥度薄壁筒件的壁厚测量装置测量圆锥形薄壁筒件壁厚的测量方法示意图。
其中，1—U形臂、2—支撑架、2a—上槽、2b—下槽、3—直线模组一、4—标尺、5—标定块、6—标定块支架、7—液压撑杆、8—石墨铜套、9—卡簧、10—电动推杆、11—铸铁底座、12—支撑轴、13—支撑块、14—销轴、15—滑块、16—工装臂二、17—直线模组二、18—转台、19—工装臂一、20—夹具体、21—工装盘、22—防撞块、23—弹簧、24—传感器支架、25—激光传感器。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1所示，一种针对不同锥度薄壁筒件的壁厚测量装置：铸铁底座11水平摆放在地面，2个支撑块13通过螺栓安装在铸铁底座11上，位置相互对称同时垂直于铸铁底座11，支撑轴12对称固定在两个支撑块13中间，在支撑轴12中间安装有石墨铜套8，石墨铜套8两侧安装有卡簧9；直线模组二17通过螺栓水平安装在铸铁底座11上，转台18通过螺栓安装在直线模组二17的第二平台上，工装盘21通过螺栓安装在转台18上，4根工装臂一19通过螺栓安装在工装盘21的4个安装槽内，同时4根备用的工装臂二16对称摆放在直线模组二17两侧，在4根工装臂一19上各安装有一个夹具体20，夹具体20通过螺栓固定在工装臂上，在每一个夹具体20内侧均贴有聚氨酯材料的防撞块22；支撑架2安装套在支撑轴12中间上，下槽与石墨铜套8相切，销轴14套在支撑架2的末端、滑块15套在销轴14中间，安装在铸铁底座11的槽内的导轨上，导轨通过螺栓安装在铸铁底座11的槽内，滑块15右端通过螺栓连接在电动推杆10上，电动推杆10通过通过螺栓安装在底座槽内，滑块15左端连接有弹簧23，弹簧23的另一端连接固定在底座槽的左端面，另外液压撑杆7一端通过螺栓固定在铸铁底座11上，另一端通过螺栓固定在支撑架2上；标定块支架6通过螺栓和螺母固定在支撑架2的上槽内，标定块支架6的末端固定有5mm的标定块5，支撑架2上槽旁边粘贴有带刻度的标尺4；U形臂1通过螺栓固定在直线模组一3上的平台滑块15上，可随直线模组一3的滚珠丝杠进行上下运动，直线模组一3通过螺栓固定在支撑架2上，U形臂1下端通过螺栓连接有传感器支架24，传感器支架24上安装激光传感器25。
如图2所示，本发明的针对不同锥度薄壁筒件的壁厚测量装置的智能控制机构包含一种软件，该软件部分是由数据区、壁厚显示区和操作区3个板块构成，其中数据区又分为“实时位置”和“实时测量数据”两个模块，在实时位置模块中可以看到“上下料轴位置”、“立柱位置”、“转台位置”和“倾斜角度”，在实时测量数据模块中可以看到“内传感器读数”、“外传感器读数”和“壁厚测量值”，在壁厚显示区中可以看到实时看到不同角度的壁厚的值，在操作板块中有“输入测量高度”、“输入角度”、“角度复位”、“输入上下料距离”、“立柱下降”、“立柱上升”、“标定”、“寻边”和“测量”的操作按钮。
使用上述针对不同锥度薄壁筒件的壁厚测量装置进行测量的方法，包括以下步骤：
步骤1：初始位置检查：在开始测量之前需要检查装置的各个机构是否均位于初始状态，其中包括：上下料装夹机构中的直线模组的平台应位于距离U形臂1的最远端、测量机构中的U形臂1应位于最高处、标定机构中的标定块支架6位于支撑架2上槽的最上端、角度调整机构中的支撑架2应与铸铁底座11垂直；
步骤2：调整标定块5位置：根据被测工件的最大高度，调整标定块支架6的下表面按照被测工件的最大高度加30mm的高度移动到对应标尺4刻度处，然后用螺栓和螺母将标定块支架6锁紧固定；
步骤3：输入测量高度：在软件操作区的“输入测量高度”输入需要测量的高度，不同高度之间用分号隔开，输入完毕后按回车结束；
步骤4：角度调整：通过数显水平尺测量被测工件的锥度θ，在软件操作区的“角度调整”输入θ，使得支撑架2开始倾斜，直至支撑架2与被测工件的母线相平行，完成角度调整，若被测工件锥度为0，则输入0即可；
在该步骤中，在软件操作区的“输入角度”手动输入角度θ，软件根据l＝d*tanθ公式计算出电动推杆的运动距离，其中，l为电动推杆的运动距离，d是支撑架与销轴在竖直方向的距离，θ是被测工件的锥度，通过plc控制电动推杆驱动电机的运动圈数，实现电动推杆运动距离的控制，从而实现角度的调整，使得支撑架与被测工件的母线相平行，将不易控制调整的角度变化转变成易控制精度较高的直线调整，同时滑块左端的弹簧会对滑块进行限位，当角度调整结束后，弹簧设计可以保证测量过程中支撑架倾斜角度的稳定性。
步骤5：被测工件装夹：根据被测工件的直径选择合适长度的工装臂安装在工装盘21上，然后将工件居中摆放在工装上，调整4个夹具体20将工件夹紧，最后通过螺栓将夹具体20锁紧在工装臂上；
步骤6：上料：在软件操作区的“输入上下料距离”手动输入距离x，通过软件控制直线模组二17进行上料，直至被测工件的筒壁位于激光传感器25中间；
步骤7：标定：长按软件操作区的“立柱下降”使得U形臂1下降，直至激光传感器25的激光打到标定块5上，点击软件操作区的“标定”，完成进行传感器的标定；
步骤8：寻边：长按软件操作区的“立柱下降”使得U形臂1继续下降，直至激光传感器25的激光恰好出现在被测工件上，此时U形臂1所在高度记为测量的起始高度，手动转动转台18，使得激光对准筒件壁厚测量的起始点，点击软件操作区的“寻边”，完成寻边；
步骤9：壁厚测量：点击软件操作区的“开始测量”，系统将根据步骤3输入的高度开始测量，首先U形臂1下降到第一个高度处，转台18开始带动被测工件匀速旋转一周，完成第一个高度处壁厚的测量，然后U形臂1下降到第二个高度处，转台18开始带动被测工件匀速旋转一周，完成第二个高度处壁厚的测量，依此类推，直至完成所有高度处壁厚的测量，测量结束；
步骤10：测量装置复位：点击软件操作区的“立柱上升”，控制直线模组一3带动U形臂1升起，直至U形臂1到达初始位置；
步骤11：上下料装夹机构复位及下料：在软件操作区的“输入上下料距离”手动输入0，控制直线模组二17带动工件移出，直至直线模组二17到达初始位置，然后将夹具体20的螺栓松下，松开夹具体20，卸下被测工件；
步骤12：角度调整机构复位：点击软件操作区的“角度复位”，控制电动推杆10回到初始位置，使得支撑架2回到初始位置。
如图3所示，所述步骤7中的标定原理为：将实时测得的标定块5壁厚值与系统默认的标定块5壁厚值进行对比，若两个数据一致则视为标定完成，同时在标定的过程中，通过两个激光传感器25到已知壁厚f1的标定块5的内外侧的距离f2和f3，从而得到两个激光传感器25之间的距离f＝f1+f2+f3，其中f2是内侧激光传感器25到标定块5表面的距离，f3是外侧激光传感器25到标定块5表面的距离。
如图4、图5所示，基于所述的一种针对不同锥度薄壁筒件的壁厚测量装置和测量方法进行圆柱形薄壁筒件的壁厚测量时，被测工件的锥度θ为0，因此电动推杆10无需推动滑块15运动，即电动推杆10的伸缩量为0，支撑架2与铸铁底座11保持垂直的位置关系，通过软件控制直线模组二17的水平运动、转台18的旋转运动和直线直线模组一3竖直运动完成圆柱形薄壁筒件壁厚的测量。进行圆锥形薄壁筒件的壁厚测量时，被测工件的锥度θ不为0，因此电动推杆10需推动滑块15运动，直至支撑架2与圆锥筒件的母线相平行，电动推杆10的伸缩量l＝d*tanθ，通过智能控制机构控制直线模组二17的水平运动、转台18的旋转运动和直线模组一3的竖直运动，完成圆锥形薄壁筒件壁厚的测量。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种针对不同锥度的薄壁筒件的壁厚测量装置，其特征在于：包括机架、上下料装夹机构、角度调整机构、标定机构、测量机构和智能控制机构，其中，
所述的机架包括铸铁底座(11)、支撑块(13)和支撑轴(12),铸铁底座(11)水平摆放在地面，两个支撑块(13)安装在铸铁底座(11)上，且两个支撑块(13)关于铸铁底座(11)水平方向的轴线相互对称且均垂直于铸铁底座(11)，支撑轴(12)横向设置，且两端固定在支撑块(13)上；
所述的上下料装夹机构包括直线模组二(17)、转台(18)、工装盘(21)、工装臂一(19)和夹具体(20)，直线模组二(17)水平安装在铸铁底座(11)上，直线模组二(17)上设置有能轴向滑动的第二平台，转台(18)安装在直线模组二(17)的第二平台上，工装盘(21)安装在转台(18)上，四个工装臂一(19)安装在工装盘(21)上，所述的工装臂一(19)上安装有夹具体(20)，各工装臂一(19)相互配合，将被测工件夹持固定在夹具体(20)之间；
所述的角度调整机构包括支撑架(2)、销轴(14)、滑块(15)、导轨、电动推杆(10)、弹簧(23)和液压撑杆(7)，所述的导轨轴向设置在铸铁底座(11)上，滑块(15)滑动设置在导轨上，电动推杆(10)固定在铸铁底座(11)上，电动推杆(10)与滑块(15)连接并能推动滑块(15)在导轨上滑动，所述的弹簧(23)一端与滑块(15)连接，另一端与导轨的一端连接，所述的支撑架(2)上设置有上槽(2a)和下槽(2b)，支撑架(2)下端通过销轴(14)与滑块(15)铰接，支撑轴(12)穿过支撑架(2)的下槽(2b)，所述的电动推杆(10)推动滑块(15)在导轨上滑动时，所述的支撑架(2)能以支撑轴(12)为轴转动，液压撑杆(7)一端铰接在铸铁底座(11)上，另一端铰接在支撑架(2)上部，所述的液压撑杆(7)可伸缩；
所述的标定机构包括标定块支架(6)、标定块(5)和标尺(4)，标定块支架(6)通过可松紧的固定件安装在支撑架(2)的上槽(2a)内，当固定件放松时，标定块支架(6)与上槽(2a)滑动配合，当固定件紧固时，标定块支架(6)与上槽(2a)固定配合，标定块支架(6)上固定有标定块(5)，上槽(2a)旁边粘贴有带刻度的标尺(4)；
所述的测量机构包括倒置的U形臂(1)、两个激光传感器(25)和直线模组一(3)，所述的直线模组一(3)安装在支撑架(2)上，直线模组一(3)上设置有能滑动的第一平台，U形臂(1)固定在第一平台上，所述的直线模组一(3)能推动U形臂(1)上下运动，U形臂(1)下端安装有激光传感器(25)，所述的激光传感器(25)对称设置；
所述的智能控制机构分别与直线模组二(17)、转台(18)、电动推杆(10)、激光传感器(25)和直线模组一(3)连接，所述的智能控制机构能接收激光传感器(25)传来的距离信息，并能控制直线模组二(17)、转台(18)、电动推杆(10)和直线模组一(3)的运作。
2.根据权利要求1所述的一种针对不同锥度的薄壁筒件的壁厚测量装置，其特征在于：所述的机架还包括石墨铜套(8)和卡簧(9)，所述的石墨铜套(8)套在支撑轴(12)中间，石墨铜套(8)两侧安装有卡簧(9)，所述的卡簧(9)用于将石墨铜套(8)弹性定位于支撑轴(12)中部，所述的石墨铜套(8)与下槽(2b)相切。
3.根据权利要求2所述的一种针对不同锥度的薄壁筒件的壁厚测量装置，其特征在于：所述的工装盘(21)上设置有四个安装槽，这四个安装槽等弧度布设在工装盘(21)上，每个安装槽安装一个工装臂一(19)。
4.根据权利要求3所述的一种针对不同锥度的薄壁筒件的壁厚测量装置，其特征在于：所述的上下料装夹机构还包括工装臂二(16)，所述的工装臂二(16)的数量为四个，对称摆放在直线模组二(17)两侧，所述的工装臂二(16)的长度与工装臂一(19)不同。
5.根据权利要求4所述的一种针对不同锥度的薄壁筒件的壁厚测量装置，其特征在于：每一个夹具体(20)内侧均贴有聚氨酯材料的防撞块(22)。
6.根据权利要求5所述的一种针对不同锥度的薄壁筒件的壁厚测量装置，其特征在于：所述的U形臂(1)下端通过螺栓连接有传感器支架(24)，传感器支架(24)上安装激光传感器(25)。
7.针对不同锥度的薄壁筒件的壁厚测量方法，其特征在于，应用如权利要求1-6任一所述的针对不同锥度的薄壁筒件的壁厚测量装置，具体包括以下步骤：
步骤1：初始位置检查：在开始测量之前将上下料装夹机构、角度调整机构、标定机构和测量机构归为初始状态；
步骤2：调整标定块位置：根据被测工件的最大高度，调整标定块支架(6)的下表面按照被测工件的最大高度加30mm的高度移动到对应标尺(4)刻度处，然后将标定块支架(6)锁紧固定；
步骤3：输入测量高度：在智能控制机构中输入被测工件若干个需要被测量的高度；
步骤4：角度调整：通过数显水平尺测量被测工件的锥度θ，在智能控制机构中输入θ，智能控制机构控制电动推杆(10)运作，支撑架(2)开始倾斜，直至支撑架(2)与被测工件的母线相平行，完成角度调整，若被测工件锥度为0，则在智能控制机构中输入0即可；
步骤5：被测工件装夹：根据被测工件的直径选择对应长度的工装臂安装在工装盘(21)上，然后将被测工件居中摆放在工装盘(21)上，调整夹具体(20)将被测工件夹紧，最后通过螺栓将夹具体(20)锁紧在工装臂上；
步骤6：上料：在智能控制机构中输入上下料距离x，智能控制机构控制直线模组二(17)运作，将转台(18)和工装盘(21)移动距离x，使被测工件的筒壁位于两个激光传感器(25)中间；
步骤7：标定：智能控制机构控制直线模组一(3)运作，使得U形臂(1)下降，直至激光传感器(25)的激光打到标定块(5)上，智能控制机构通过激光传感器(25)回传的距离信息进行传感器的标定；
步骤8：寻边：智能控制机构控制直线模组一(3)继续运作，使得U形臂(1)进一步下降，直至激光传感器(25)的激光恰好出现在被测工件的筒壁上，此时U形臂(1)所在高度记为测量的起始高度，手动转动转台(18)，使得激光对准筒件壁厚测量的起始点，完成寻边；
步骤9：壁厚测量：智能控制机构根据步骤3输入的高度开始测量，首先U形臂(1)下降到第一个高度处，转台(18)开始带动被测工件匀速旋转一周，激光传感器(25)将检测到的距离信息发送至智能控制机构，完成第一个高度处壁厚的测量，然后U形臂(1)下降到第二个高度处，转台(18)开始带动被测工件匀速旋转一周，激光传感器(25)将检测到的距离信息发送至智能控制机构，完成第二个高度处壁厚的测量，依此类推，直至完成所有高度处壁厚的测量，测量结束；
步骤10：测量装置复位：智能控制机构控制直线模组一(3)带动U形臂(1)升起，直至U形臂(1)到达初始位置；
步骤11：上下料装夹机构复位及下料：智能控制机构控制直线模组二(17)带动被测工件移出，直至直线模组二(17)到达初始位置，然后将夹具体(20)的螺栓松开，卸下被测工件；
步骤12：角度调整机构复位：智能控制机构控制电动推杆(10)回到初始位置，使得支撑架(2)回到初始位置。
8.根据权利要求7所述的针对不同锥度的薄壁筒件的壁厚测量方法，其特征在于，步骤1中，上下料装夹机构、角度调整机构、标定机构和测量机构的初始状态为：上下料装夹机构中的直线模组二(17)的第二平台位于距离U形臂(1)的最远端、测量机构中的U形臂(1)位于最高处、标定机构中的标定块支架(6)位于支撑架(2)的上槽(2a)的最上端、角度调整机构中的支撑架(2)与铸铁底座(11)垂直。
9.根据权利要求7所述的针对不同锥度的薄壁筒件的壁厚测量方法，其特征在于，步骤7中，智能控制机构通过激光传感器(25)回传的距离信息进行传感器的标定的具体方法为：将实时测得的标定块壁厚值与系统默认的标定块壁厚值进行对比，若两个数据一致则视为标定完成，同时在标定的过程中，通过两个激光传感器(25)到已知壁厚f1的标定块(5)的内外侧的距离f2和f3，从而得到两个激光传感器(25)之间的距离f＝f1+f2+f3，其中f2是内侧激光传感器(25)到标定块(5)表面的距离，f3是外侧激光传感器(25)到标定块(5)表面的距离。
10.根据权利要求9所述的针对不同锥度的薄壁筒件的壁厚测量方法，其特征在于，步骤9中，被测工件壁厚的测量方法为：被测工件壁厚等于两个激光传感器(25)之间的距离减去两个激光传感器(25)分别到被测工件筒壁表面的距离，即h＝f-f3-f4，其中h是被测工件的壁厚，f3是内侧激光传感器(25)到筒壁表面的距离，f4是外侧激光传感器(25)筒壁表面的距离。
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