CN204924220U - 一种适用于大型螺旋桨叶片的测厚装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于大型螺旋桨叶片的数显测厚装置，包括两个分段卡爪、旋转编码盘和电子显示屏，该两个分段卡爪均由斜臂、转动机构、横臂和探头组成，斜臂的一端与横臂的一端通过转动机构相连，横臂的另一端上安装所述探头；两个斜臂的另一端通过旋转编码盘相连，该两个斜臂绕旋转编码盘转动，同时张开和闭合；所述横臂绕转动机构转动，其在测量过程中始终保持平行；其中一个探头上安装三个呈120°分布的压力传感器，另一个探头上安装有一个压力传感器，当压力传感器均与待测面紧密贴合时，电子显示屏显示连通状态；电子显示屏安装在分段卡爪上。本测厚装置满足实时检测需求，具有检测精度高、效率高、适应性强以及操作简单等优点。

Description

一种适用于大型螺旋桨叶片的测厚装置

技术领域

本实用新型属于叶片厚度测量设备领域，更具体地，涉及一种适用于螺旋桨叶片的测厚装置。

背景技术

大型螺旋桨叶片的厚度测量一直是螺旋桨检测的一个难题，传统的测量是采用人工卡钳的方法，人手工的去操作卡钳，卡在螺旋桨上的待测点，在测量的过程中要手动的去调整卡钳的方位，使卡钳的两个卡爪之间的连线距离为测点处的法向距离，在操作过程中，由于需要先用卡钳卡准位置，然后握紧卡钳，保持卡爪不动，拖出来用尺子量两个卡爪之间的距离，人工的去进行读数。

然而，进一步的研究表明，上述现有方案存在诸多的缺点：首先，是人工卡完之后，将卡钳拖出来的过程，要保持卡钳张开的角度不变，由于在拖出来的过程中，卡爪会碰到螺旋桨叶片表面，甚至会在表面上擦碰，改变了卡钳的张开角度；其次，人工读数的时候采用尺子度量，肉眼读数，存在一定的读数误差，使得同一个测点处，不同的操作工人读数偏差达到2-3mm，测量精度难以保证。

大型螺旋桨叶片螺距点的厚度关系到螺旋桨的强度和搅水性能，厚度测量的准确性非常重要。因此，如何准确、快速的测量螺旋桨叶片上螺距点的厚度，是各大螺旋桨企业亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种适用于螺旋桨叶片的数显测厚装置，其中结合测厚装置自身的特征，相应设计了适用于螺旋桨叶片的数显测厚装置，并对其关键组件如分段卡爪和探头的结构及其具体设置方式进行研究和设计，相应的可有效解决检测精度及准确率低的问题，同时还具备检测快速、操作简单以及被检测的工件表面质量好的优点，因而尤其适用于大型螺旋桨叶片的厚度检测等场合。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种适用于螺旋桨叶片的测厚装置，其特征在于，该装置包括旋转编码盘以及共同连接在该旋转编码盘上的上分段卡爪和下分段卡爪，其中：

该上分段卡爪包括上斜臂、上横臂和上探头；其中所述上斜臂的一端与所述旋转编码盘相连，它的另外一端通过上转动机构与所述上横臂的一端可枢轴转动地相连，所述上横臂的另外一端的下端面上安装有上探头，该上探头的下端面上安装有三个突出的压力传感器，所述三个压力传感器呈120°分布；

该下分段卡爪包括下斜臂、下横臂和下探头；其中所述下斜臂的一端与所述旋转编码盘相连，它的另外一端通过下转动机构与所述下横臂的一端可枢轴转动地相连，所述下横臂的另外一端的上端面上安装有下探头，该下探头的上端面上安装有一个突出的压力传感器；

检测时，所述上斜臂和下斜臂绕着所述旋转编码盘转动，同时张开和闭合，且旋转角度相同；所述上横臂绕着所述上转动机构转动，其旋转方向与所述上斜臂的旋转方向相反，角度相等；所述下斜臂绕着所述下转动机构转动，其旋转方向与所述下斜臂的旋转方向相反，角度相等；

此外，在所述上分段卡爪或下分段卡爪的侧面上还安装有电子显示屏，其用于实时显示待检测螺旋桨叶片的厚度。

作为进一步优选地，所述电子显示屏安装在所述上斜臂的侧面上，其还用于实时显示所述上斜臂转动的角度值以及所述上探头和下探头上的压力传感器的状态。

作为进一步优选地，当上述四个压力传感器均与待检测螺旋桨叶片的检测面紧密贴合时，所述电子显示屏上的显示状态为连通。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1.采用本测厚装置对大型螺旋桨叶片的厚度进行测量，其测点处的法向方向由三个压力传感器来确定，只有当三个传感器均与待测面贴合时，电子显示屏才显示接通，并且在测量过程中两个横臂始终保持平行状态，由此使得本测厚装置比人工卡钳的检测更为精准。

2.采用本测厚装置对大型螺旋桨叶片的厚度进行测量时，测量的厚度值直接显示在电子显示屏上，不需要将卡钳拉出来再人工用尺子去测量，测量效率有了很大的提高，同时也避免了将卡钳拉出的过程中碰伤工件表面的问题。

附图说明

图1是本发明的测厚装置结构示意图；

图2a-2c是本发明的测厚计算原理图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-旋转编码盘、2-电子显示屏、3-上斜臂、4-上转动机构、5-上横臂、6-上探头、6’-上探头端面、7-下探头、7’-下探头端面、8-下横臂、9-下转动机构、10-下斜臂。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，一种适用于螺旋桨叶片的测厚装置包括上分段卡爪、下分段卡爪、旋转编码盘1和电子显示屏2，该上分段卡爪由上斜臂3、上转动机构4、上横臂5、上探头6组成，所述上斜臂3的一端与所述上横臂5的一端通过所述上转动机构4相连，所述上探头6安装在所述上横臂5的另一端上；该下分段卡爪由下斜臂10、下转动机构9、下横臂8、下探头7组成，所述下斜臂10的一端与所述下横臂8的一端通过所述下转动机构9相连，所述下探头7安装在所述下横臂8的另一端上，并与所述上探头6相对；所述上斜臂5的另一端和所述下斜臂10的另一端通过所述旋转编码盘1相连，所述上斜臂3和所述下斜臂10绕着所述旋转编码盘1转动，同时张开和闭合，且旋转的角度相同，该旋转编码盘1用于显示所述上斜臂或下斜臂在检测过程中转动的角度；所述上横臂5绕着所述上转动机构4转动，旋转方向与上斜臂5的旋转方向相反，角度相等；所述下横臂8绕着所述下转动机构9转动，旋转方向与下斜臂8的旋转方向相反，角度相等；上、下转动机构能够保证上横臂5和下横臂8在测量过程中始终保持平行状态；所述电子显示屏2安装在所述上斜臂3上，该电子显示屏2用于实时显示两个数据值和一个状态，显示的两个数据值为上斜臂或下斜臂转动的角度值以及上、下探头之间的距离值(即待检测螺旋桨叶片的厚度)，显示的状态值为上、下探头上压力传感器的状态；所述上探头6前端面安装有三个突出的压力传感器，三个压力传感器在上探头前端面上呈120°分布，压力传感器可以检测待测面与传感器的接触情况；所述下探头7前端面上安装有一个突出的压力传感器，当上述四个传感器均与待测面紧密贴合时，电子显示屏上显示状态为连通。

该测厚装置的操作流程如下：如图2a-2c所示，初始状态时，分段卡爪处于闭合状态，电子显示屏为关机状态；测量时，首先，打开电子显示屏，数据值显示上斜臂或下斜臂转动的初始角度值，其为0，还显示上、下探头之间的距离值，其也为0；状态值显示上、下探头未与待测面贴合；然后，打开上、下分段卡爪，将螺旋桨叶片卡进去，上探头对准待测点，压紧上、下分段卡爪，上下左右调整卡爪的位置，使上探头和下探头与待测面贴合，等电子显示屏上的状态值显示为接通时，读取电子显示屏上的读数，该读数就为测点处螺旋桨叶片的法向厚度值；测量完毕之后，张开分段卡爪，重新测量下一个点。

该测厚装置测厚的计算原理如图2a-2c所示，上、下斜臂的长度是L，该值为装置参数值，初始状态时，上斜臂与水平线的夹角是A，该值为装置参数值，上横臂到水平线的距离是h；测量状态时，上斜臂与水平线的夹角是B，此时电子显示屏上的角度值是C(该角度就是上斜臂从初始状态到测量状态时所转动的角度，即上斜臂在测量过程中转动的角度)，上下探头之间的距离值为H，由几何关系可知：

H＝2×(L×sinB-h)

其中：h＝L×sinA，B＝C+A，所以最终的测量厚度值可以表示为：

H＝2L×(sin(C+A)-sinA)

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种适用于螺旋桨叶片的测厚装置，其特征在于，该装置包括旋转编码盘(1)以及共同连接在该旋转编码盘(1)上的上分段卡爪和下分段卡爪，其中：

该上分段卡爪包括上斜臂(3)、上横臂(5)和上探头(6)；其中所述上斜臂(3)的一端与所述旋转编码盘(1)相连，它的另外一端通过上转动机构(4)与所述上横臂(5)的一端可枢轴转动地相连，所述上横臂(5)的另外一端的下端面上安装有上探头(6)，该上探头(6)的下端面上安装有三个突出的压力传感器，所述三个压力传感器呈120°分布；

该下分段卡爪包括下斜臂(10)、下横臂(8)和下探头(7)；其中所述下斜臂(10)的一端与所述旋转编码盘(1)相连，它的另外一端通过下转动机构(9)与所述下横臂(8)的一端可枢轴转动地相连，所述下横臂(8)的另外一端的上端面上安装有下探头(7)，该下探头(7)的上端面上安装有一个突出的压力传感器；

检测时，所述上斜臂(3)和下斜臂(10)绕着所述旋转编码盘(1)转动，同时张开和闭合，且旋转角度相同；所述上横臂(5)绕着所述上转动机构(4)转动，其旋转方向与所述上斜臂(3)的旋转方向相反，角度相等；所述下斜臂(10)绕着所述下转动机构(9)转动，其旋转方向与所述下斜臂(10)的旋转方向相反，角度相等；

此外，在所述上分段卡爪或下分段卡爪的侧面上还安装有电子显示屏(2)，其用于实时显示待检测螺旋桨叶片的厚度。

2.如权利要求1所述的一种适用于螺旋桨叶片的测厚装置，其特征在于，所述电子显示屏(2)安装在所述上斜臂(3)的侧面上，其还用于实时显示所述上斜臂(3)转动的角度值以及所述上探头(6)和下探头(7)上的压力传感器的状态。

3.如权利要求1或2所述的一种适用于螺旋桨叶片的测厚装置，其特征在于，当上述四个压力传感器均与待检测螺旋桨叶片的检测面紧密贴合时，所述电子显示屏(2)上的显示状态为连通。