CN207472223U - 环类零件测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种环类零件测量装置，包括基座，可转动的转动臂，以及可装夹环类零件并限制环类零件移动的装夹组件；其中，所述转动臂的一端与所述基座可转动连接，转动臂的另一端与所述装夹组件连接，以带动所述装夹组件同步转动；所述装夹组件对应于所述转动臂的转轴设置，以在装夹环类零件后使环类零件与所述转动臂的转轴同轴。本实用新型在对环类零件测量的过程中操作简单。

Description

环类零件测量装置

技术领域

本实用新型属于零件测量检具技术领域，尤其涉及一种环类零件测量装置。

背景技术

航空发动机作为飞机的心脏，被誉为“工业之花”，它直接影响飞机的性能、可靠性及经济性，是一个国家科技、工业和国防实力的重要体现。对所生产的航空发动机零件进行高效测量是航空发动机制造过程中非常重要的一个环节。

目前，对航空发动机环类零件(如半环叶片)的测量采用的是三坐标测量机。三坐标测量机包括平台、横梁及测量探头等，在进行叶片测量时，需要通过带动测量探头在三个相互垂直的导轨上移动，使测量探头接触零件曲面上的各测量点，进而获取各测量点处的尺寸数据。

然而，使用三坐标测量机测量环类零件，由于需要在三个自由度方向上对测量探头进行调节，因此导致操作过程复杂，进而使得测量过程效率低下。

发明内容

本实用新型针对现有使用三坐标测量机测量环类零件的方式操作复杂的技术问题，提出一种操作简单的环类零件测量装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种环类零件测量装置，包括基座，可转动的转动臂，以及可装夹环类零件并限制环类零件移动的装夹组件；其中，所述转动臂的一端与所述基座可转动连接，转动臂的另一端与所述装夹组件连接，以带动所述装夹组件同步转动；所述装夹组件对应于所述转动臂的转轴设置，以在装夹环类零件后使环类零件与所述转动臂的转轴同轴。

作为有优选，本实用新型还包括可获取环类零件尺寸数据的测量探头，以及可带动所述测量探头沿直线往复运动的驱动缸，所述测量探头与所述装夹组件对应，以在当环类零件被装夹后与环类零件曲面接触，所述驱动缸的缸体部与所述基座固定连接，所述驱动缸的缸杆部与所述测量探头连接，以带动所述测量探头同步运动。

作为有优选，所述驱动缸沿竖直方向设置，以带动所述测量探头沿竖直向运动。

作为有优选，所述转动臂连接有可带动所述转动臂转动的动力输入件，所述动力输入件设置于所述基座上，所述动力输入件与所述转动臂的转轴连接，以带动所述转动臂同步运动。

作为有优选，所述动力输入件为转盘，所述动力输入件与所述转动臂的转轴同轴。

作为有优选，所述装夹组件包括可与环类零件内凹曲面接触的第一限位件，以及可与环类零件外凸曲面接触的第二限位件，所述第一限位件为多个，多个所述第一限位件沿环形方向间隔排列，所述第二限位件与所述第一限位件之间形成有可放置环类零件的空隙，以沿环类零件的径向从环类零件两侧夹住环类零件，所述基座与所述第一限位件及所述第二限位件连接，以支撑所述第一限位件及所述第二限位件。

作为有优选，所述第一限位件为圆柱体。

作为有优选，所述第二限位件为V型块。

作为有优选，所述装夹组件还包括第三限位件及第四限位件，所述第三限位件及第四限位件之间形成有可放置环类零件的空隙，以沿环类零件轴向的从环类零件两侧夹住环类零件，所述基座与所述第三限位件及所述第四限位件连接，以支撑所述第三限位件及所述第四限位件。

作为有优选，所述第四限位件包括固定部，可与环类零件接触的限位部，以及可限制所述限位部移动的锁紧部，所述固定部与所述第三限位件固定连接，所述限位部的一端与所述固定部可转动连接，所述限位部的另一端与所述第三限位件之间形成有可放置环类零件的空隙，所述锁紧部连接所述固定部及所述限位部，以限制所述限位部相对所述固定部的运动。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

本实用新型环类零件测量装置通过设置所述转动臂及所述装夹组件，以一个转动运动实现将环类零件上各被测点准确调节至与测量探头正对的位置处，从而简化了测量探头的运动路径，即减少了测量探头接触环类零件所需的运动自由度，进而大大降低了对环类零件测量过程中操作的复杂性，更进而提高了测量效率。

附图说明

图1为本实用新型环类零件测量装置的整体结构示意图；

图2为图1的后视图；

以上各图中：1、基座；2、转动臂；3、装夹组件；4、测量探头；5、驱动缸；6、第一限位件；7、第二限位件；8、第三限位件；9、第四限位件；10、固定部；11、限位部；12、控制杆；13、动力输入件。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本实用新型进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参见图1和图2，一种环类零件测量装置，包括基座1，可转动的转动臂2，以及可装夹环类零件并限制环类零件移动的装夹组件3；所述转动臂2的一端与所述基座1可转动连接，转动臂2的另一端与所述装夹组件3连接，以带动所述装夹组件3同步转动；所述装夹组件3对应于所述转动臂2的转轴设置，以在装夹环类零件后使环类零件与所述转动臂2的转轴同轴。

基于上述，本实用新型环类零件测量装置通过设置所述转动臂2及所述装夹组件3，以一个转动运动实现将环类零件上各被测点准确调节至与测量探头正对的位置处，从而简化了测量探头的运动路径，即减少了测量探头接触环类零件所需的运动自由度，进而大大降低了对环类零件测量过程中操作的复杂性，更进而提高了测量效率。

如图2所示，在至少一个实施方式中，所述转动臂2与所述基座1可转动连接的方式具体为：所述转动臂2为板件，所述转动臂2与所述基座1连接的端部开设有第一通孔，所述基座1对应所述第一通孔开设有第二通孔，所述第二通孔内套接有转动轴，以使所述基座1支撑所述转动轴，所述转动轴的端部与所述第一通孔过盈配合，以与所述转动臂2同步转动。

如图2所示，在一些实施方式中，所述转动臂2连接有可带动所述转动臂2转动的动力输入件13，所述动力输入件13设置于所述基座1上，所述动力输入件13与所述转动臂2的转轴连接，以带动所述转动臂2同步运动，从而能够对所述转动臂2的转动角度进行调节，并且在当所述转动臂2的位置调节好后便于使所述转动臂2保持静止，进而能够提高测量过程的效率。

基于上述，继续如图2所示，在至少一个实施方式中，所述动力输入件13为转盘，所述动力输入件13与所述转动臂2的转轴同轴，所述转动轴的两端分别与所述动力输入件13及所述转动臂2固定连接，以实现所述动力输入件13与所述转动臂2的同步转动。

现有三坐标测量机由于需要三个导轨带动测量探头移动，因此存在成本高昂的缺陷。基于此，如图1所示，在一些实施方式中，本实用新型还包括可获取环类零件尺寸数据的测量探头4，以及可带动所述测量探头4沿直线往复运动的驱动缸5，所述测量探头4与所述装夹组件3对应，以在当环类零件被装夹后与环类零件曲面接触，所述驱动缸5的缸体部与所述基座1固定连接，所述驱动缸5的缸杆部与所述测量探头4连接，以带动所述测量探头4同步运动。本实用新型通过设置所述驱动缸5，实现所述测量探头4沿一个直线方向的往复运动，从而相对于三坐标测量机大大简化了结构，并且降低了成本。

基于上述，继续如图1所示，在至少一个实施方式中，所述驱动缸5沿竖直方向设置，以带动所述测量探头4沿竖直向运动，从而便于对所述驱动缸5的安装定位，以及有利于环类零件的被测点与所述测量探头4快速且准确的对中，进而提高了对环类零件测量的效率。在至少一个实施方式中，所述驱动缸5为气缸，所述基座1上设置有控制杆12，所述控制杆12用于控制气路阀体的开合，以调节气路走向，进而控制所述驱动缸5缸杆部的伸出或收回运动。

现有三坐标测量机还存在装夹零件效率低下的缺陷。基于此，如图1所示，在一些实施方式中，所述装夹组件3包括可与环类零件内凹曲面接触的第一限位件6，以及可与环类零件外凸曲面接触的第二限位件7，所述第一限位件6为多个，多个所述第一限位件6沿环形方向间隔排列，所述第一限位件6用于支撑环类零件，并快速使环类零件的圆心与所述转动臂2的转轴同轴；所述第二限位件7与所述第一限位件6之间形成有可放置环类零件的空隙，以沿环类零件的径向从环类零件两侧夹住环类零件，进而限制环类零件的运动；所述基座1与所述第一限位件6及所述第二限位件7连接，以支撑所述第一限位件6及所述第二限位件7。

基于上述，本实用新型通过设置所述第一限位件6及所述第二限位件7，能够对环类零件进行快速限位，进而大大提高了装夹零件的效率。

如图1所示，在航天发动机领域，环类零件外凸曲面通常一体化形成有半圆形凸起，因此在上述的至少一个实施方式中，所述第二限位件7为V型块，以在装夹环类零件的过程中，通过第二限位件7的V形口夹住环类零件的半圆形凸起，从而能够快速约束环类零件沿径向及周向的自由度，并使环类零件保持稳定。

另外，如图1所示，在至少一个实施方式中，所述第一限位件6为两个，并且所述第一限位件6为圆柱形，以此一方面有利于加工制作，另一方面能够与环类零件内凹曲面线接触，进而有利于对环类零件的快速定位。

在至少一个实施方式中，所述第一限位件6的形状为扇形，所述第一限位件6的外圆周面用于与环类零件内凹曲面贴合，进而实现对环类零件的定位。

为了进一步限制环类零件的移动，如图1所示，在一些实施方式中，所述装夹组件3还包括第三限位件8及第四限位件9，所述第三限位件8及第四限位件9之间形成有可放置环类零件的空隙，以沿环类零件的轴向从环类零件两侧夹住环类零件，所述基座1与所述第三限位件8及所述第四限位件9连接，以支撑所述第三限位件8及所述第四限位件9。

基于上述，本实用新型通过设置所述第三限位件8及所述第四限位件9，加强了对环类零件沿轴向的限位，从而有利于将环类零件快速装夹至所需位置，并保持所需姿态，进而进一步提高了装夹零件的效率。

如图1所示，在至少一个实施方式中，所述第四限位件9包括固定部10，可与环类零件接触的限位部11，以及可限制所述限位部11移动的锁紧部，所述固定部10与所述第三限位件8固定连接，所述限位部11的一端与所述固定部10可转动连接，所述限位部11的另一端与所述第三限位件8之间形成有可放置环类零件的空隙，所述锁紧部连接所述固定部10及所述限位部11，以限制所述限位部11相对所述固定部10的运动。

在如图1所示的实施例中，环类零件为半环零件，并且具有两个半圆形凸起，所述装夹组件3的结构具体为：所述第三限位件8为圆弧形板，所述第三限位件8的与所述转动臂2同轴，所述第三限位件8的内凹曲面与所述转动臂2固定连接，所述第一限位件6、所述第二限位件7及所述第四限位件9均固定设置于所述第三限位件8的侧面上，所述第一限位件6为两个，所述第一限位件6为圆柱形，两个所述第一限位件6沿环形方向间隔排列，两个所述第一限位件6相对于垂直于所述转动臂2转轴轴线的竖直平面对称，所述第二限位件7为V型块，所述第二限位件7为一个，以对环类零件的一个半圆形凸起进行限位，所述固定部10为压块，所述限位部11为压杆，所述锁紧部为螺栓，所述限位部11的一端与所述固定部10通过所述锁紧部连接，以在当所述限位部11需要转动时松开所述锁紧部，在当需要约束所述限位部11运动时上紧所述锁紧部，所述限位部11的另一端用于与环类零件端面接触。

基于如图1所示的实施例，本实用新型的工作过程如下：

将环类零件装夹到所述装夹组件3上，并且确保所述第一限位件6、所述第二限位件7及所述第三限位件8紧靠所述环类零件，调节所述限位部11，以使所述限位部11紧靠环类零件，继而上紧所述锁紧部；

通过所述控制杆12控制所述驱动缸5带动所述测量探头4伸出，以使所述测量探头4与环类零件内凹曲面接触，继而所述测量探头4获取环类零件被测点的尺寸数据；

通过所述控制杆12控制所述驱动缸5带动所述测量探头4与环类零件分开，继而通过转动所述动力输入件13带动所述转动臂2转动一定角度，继而通过测量探头4的伸出获取环类零件另一被测点的尺寸数据，同时观察是否有超差。

需要说明的是，通过本实用新型环类零件测量装置测量一个环类零件时，从开始装夹到输出最终报告仅需要30秒，相比于使用三坐标测量机的6分钟，大大提高了检测效率。

Claims (10)

1.一种环类零件测量装置，其特征在于：包括基座(1)，可转动的转动臂(2)，以及可装夹环类零件并限制环类零件移动的装夹组件(3)；

其中，所述转动臂(2)的一端与所述基座(1)可转动连接，转动臂(2)的另一端与所述装夹组件(3)连接，以带动所述装夹组件(3)同步转动；

所述装夹组件(3)对应于所述转动臂(2)的转轴设置，以在装夹环类零件后使环类零件与所述转动臂(2)的转轴同轴。

2.根据权利要求1所述的环类零件测量装置，其特征在于：还包括可获取环类零件尺寸数据的测量探头(4)，以及可带动所述测量探头(4)沿直线往复运动的驱动缸(5)，所述测量探头(4)与所述装夹组件(3)对应，以在当环类零件被装夹后与环类零件曲面接触，所述驱动缸(5)的缸体部与所述基座(1)固定连接，所述驱动缸(5)的缸杆部与所述测量探头(4)连接，以带动所述测量探头(4)同步运动。

3.根据权利要求2所述的环类零件测量装置，其特征在于：所述驱动缸(5)沿竖直方向设置，以带动所述测量探头(4)沿竖直向运动。

4.根据权利要求1所述的环类零件测量装置，其特征在于：所述转动臂(2)连接有可带动所述转动臂(2)转动的动力输入件(13)，所述动力输入件(13)设置于所述基座(1)上，所述动力输入件(13)与所述转动臂(2)的转轴连接，以带动所述转动臂(2)同步运动。

5.根据权利要求4所述的环类零件测量装置，其特征在于：所述动力输入件(13)为转盘，所述动力输入件(13)与所述转动臂(2)的转轴同轴。

6.根据权利要求1所述的环类零件测量装置，其特征在于：所述装夹组件(3)包括可与环类零件内凹曲面接触的第一限位件(6)，以及可与环类零件外凸曲面接触的第二限位件(7)，所述第一限位件(6)为多个，多个所述第一限位件(6)沿环形方向间隔排列，所述第二限位件(7)与所述第一限位件(6)之间形成有可放置环类零件的空隙，以沿环类零件的径向从环类零件两侧夹住环类零件，所述基座(1)与所述第一限位件(6)及所述第二限位件(7)连接，以支撑所述第一限位件(6)及所述第二限位件(7)。

7.根据权利要求6所述的环类零件测量装置，其特征在于：所述第一限位件(6)为圆柱体。

8.根据权利要求7所述的环类零件测量装置，其特征在于：所述第二限位件(7)为V型块。

9.根据权利要求7所述的环类零件测量装置，其特征在于：所述装夹组件(3)还包括第三限位件(8)及第四限位件(9)，所述第三限位件(8)及第四限位件(9)之间形成有可放置环类零件的空隙，以沿环类零件的轴向从环类零件两侧夹住环类零件，所述基座(1)与所述第三限位件(8)及所述第四限位件(9)连接，以支撑所述第三限位件(8)及所述第四限位件(9)。

10.根据权利要求9所述的环类零件测量装置，其特征在于：所述第四限位件(9)包括固定部(10)，可与环类零件接触的限位部(11)，以及可限制所述限位部(11)移动的锁紧部，所述固定部(10)与所述第三限位件(8)固定连接，所述限位部(11)的一端与所述固定部(10)可转动连接，所述限位部(11)的另一端与所述第三限位件(8)之间形成有可放置环类零件的空隙，所述锁紧部连接所述固定部(10)及所述限位部(11)，以限制所述限位部(11)相对所述固定部(10)的运动。