CN215338213U

CN215338213U - 一种工件母线扫描立式测试装置

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Publication number: CN215338213U
Application number: CN202121447679.0U
Authority: CN
Inventors: 和玉洁; 李新; 高剑波; 张一�
Original assignee: Research Institute of Physical and Chemical Engineering of Nuclear Industry
Current assignee: Research Institute of Physical and Chemical Engineering of Nuclear Industry
Priority date: 2021-06-29
Filing date: 2021-06-29
Publication date: 2021-12-28
Anticipated expiration: 2031-06-29

Abstract

本实用新型提供了一种工件母线扫描立式测试装置，所述测试装置包括固定于测试平台上且用于对工件底部进行定位的工件支承座、位于所述工件支承座正上方且用于对工件顶部进行定位的支承板以及用于扫描母线的光幕传感器，其中：所述测试平台上固定有与其相垂直的立柱，所述立柱上固定有同向的导轨，所述导轨上设有与其滑动连接的下滑块，所述支承板固定于所述立柱上或者受上驱动系统驱动沿立柱上下移动，所述光幕传感器设有两个分别固定于光幕传感器支架的左右两侧，所述光幕传感器支架与所述下滑块固定连接，所述下滑块受下驱动系统驱动上下移动。本实用新型采用立式测量方式，测量精准度高。

Description

一种工件母线扫描立式测试装置

技术领域

本实用新型涉及扫描测试技术领域，特别是涉及一种工件母线扫描立式测试装置，尤其适用于高速旋转工件的母线测量。

背景技术

高速旋转工件在研制过程中，动平衡技术研究是研究工作中的重要部分。工件的母线弯曲校正是动平衡技术研究工作的前提和基础。目前，针对工件尤其是大长度工件的母线弯曲情况无法通过现有技术装备获得，因为现有技术中卧式测量方式工件会由于自重向下弯曲，导致测量结果失真。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的缺乏针对大长度工件母线测试装置的技术缺陷，而提供一种工件母线扫描立式测试装置。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：

一种工件母线扫描立式测试装置，包括固定于测试平台上且用于对工件底部进行定位的工件支承座、位于所述工件支承座正上方且用于对工件顶部进行定位的支承板以及用于扫描母线的光幕传感器，其中：

所述测试平台上固定有与其相垂直的立柱，所述立柱上固定有同向的导轨，所述导轨上设有与其滑动连接的下滑块，所述支承板固定于所述立柱上或者受上驱动系统驱动沿立柱上下移动，所述光幕传感器设有两个分别固定于光幕传感器支架的左右两侧，所述光幕传感器支架与所述下滑块固定连接，所述下滑块受下驱动系统驱动上下移动。

在上述技术方案中，所述支承板上设有供高速旋转工件或高精度芯轴进入的开槽，所述开槽一端开口，另一端为与所述高速旋转工件或高精度芯轴端轴相适配的弧形边缘，更进一步的，所述弧形边缘的顶部固定有弧形立板，为所述端轴提供良好的定位。

在上述技术方案中，所述测试平台以及立柱的材质为大理石，所述立柱的底部通过位于其左右两侧的两个立柱支承架固定于测试平台上。

在上述技术方案中，所述支承板直接固定或通过上支承固定于与所述导轨滑动连接的上滑块上，所述上滑块受上驱动系统的驱动沿所述导轨上下移动。

在上述技术方案中，所述上驱动系统为上同步带传动系统，所述下驱动系统为下同步带传动系统。

在上述技术方案中，所述上同步带传动系统包括上减速机、传动支承A以及同步带A，所述同步带A环绕于所述上减速机的输出轴、传动支承A的转轴之间，同所述上减速机输出轴同步转动，所述上支承的顶部固定于上滑台上，所述上滑台固定于所述上滑块上，所述同步带A通过压板A固定于所述上滑台的侧边上；

所述下同步带传动系统包括下减速机、传动支承B以及同步带B，所述同步带B环绕于所述下减速机的输出轴、传动支承B的转轴之间，同所述下减速机输出轴同步转动，所述光幕传感器支架固定于下滑台上，所述下滑台固定于所述下滑块上，所述同步带B通过压板B固定于所述下滑台的侧边上。

在上述技术方案中，所述上同步带传动系统还包括上光电限位开关A和下光电限位开关A，所述上滑台的侧边上固定有限位挡板A，所述上光电限位开关A和下光电限位开关A分别位于所述同步带A的上下极限位置上，所述同步带A运动至上极限位置时，所述限位挡板A进入所述上光电限位开关A，所述同步带A运动至下极限位置时，所述限位挡板A进入所述下光电限位开关A。

在上述技术方案中，所述下同步带传动系统还包括上光电限位开关B和下光电限位开关B，所述下滑块的侧边上固定有限位挡板B，所述上光电限位开关B和下光电限位开关B分别位于所述同步带B的上下极限位置上，所述同步带B运动至上极限位置时，所述限位挡板B进入所述上光电限位开关B，所述同步带A运动至下极限位置时，所述限位挡板B进入所述下光电限位开关B。

在上述技术方案中，所述上减速机通过上电机支架固定于所述立柱的顶部，所述下减速机通过下电机支架固定于所述立柱的底部，所述上电机支架、下电机支架、传动支承B、传动支承A朝向运动部件的一侧上均设有机械限位，所述上电机支架上的机械限位设置在靠近上滑台一侧，所述下电机支架上的机械限位设置在靠近下滑台一侧。

在上述技术方案中，所述测试装置还包括手持控制器，所述手持控制器与所述上减速机、下减速机以及光幕传感器通讯连接。

在上述技术方案中，所述测试平台固定于支承梁上，所述支承梁的底部设有可调地脚和滚轮。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型的测试装置采用立式测量方式，避免了工件卧式支承方式，左右两端支承点跨度过长造成的弯曲现象。本测试装置将工件竖直安装在测试装置上，控制光幕传感器沿高精度芯轴母线进行扫描。通过光幕传感器反馈的数据，研究母线弯曲情况。

2.本实用新型的测试装置采用单导轨双滑台设计，降低了累积误差、加工成本以及制造、安装、调试难度。

3.本实用新型能够依靠上滑台移动调整支承板的高度，适应多规格工件。本实用新型的测试装置配置有可移动手持控制器，方便工作人员操作。

附图说明

图1为本实用新型所述的结构图视图1。

图2为本实用新型所述的结构图视图2。

图3为本实用新型所述的结构图视图3。

图4是支承板的结构图。

图5是上同步带传动系统的局部结构图。

图6是下同步带传动系统的局部结构图。

1-上减速机，2-上电机支架，3-导轨，4-上滑块，5-上支承，6-传动支承B，7-支承板，8-高精度芯轴，9-立柱，10-下滑台，11-光幕传感器支架，12-光幕传感器，13-下减速机，14-工件支承座，15-测试平台，16-同步带A，17-同步带B，18-下滑块，19-立柱支承架，20-光电限位开关，21-限位挡板B，22-机械限位，23-压板B，24-压板A，25-上滑台，26-限位挡板A，27-支承梁，28-可调地脚，29-滚轮，30-下电机支架，31-传动支承A，32-开槽，33-弧形立板，34-上光电限位开关A，35-下光电限位开关A，36-上光电限位开关B，37-下光电限位开关B。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。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。

实施例1

一种工件母线扫描立式测试装置，包括固定于测试平台15上且用于对工件底部进行定位的工件支承座14、位于所述工件支承座14正上方且用于对工件顶部进行定位的支承板7以及用于扫描母线的光幕传感器12，本实用新型采用立式测量方式，避免了工件卧式支承方式左右两端支承点跨度过长造成的弯曲现象。所述测试平台15上固定有与其相垂直的立柱9，所述立柱9上固定有与其同向的导轨3，所述导轨3上设有与其滑动连接的下滑块18，所述支承板7固定于所述立柱9上或者受上驱动系统驱动沿立柱9的方向上下移动，当所述支承板7固定于所述立柱9上时，可对固定长度的高速旋转工件进行测试，当支承板7受上系统驱动沿立柱9上下移动时，可对不同长度的高速旋转工件进行测试，当需要测试较长长度的高速旋转工件时，可沿立柱9向上调节支承板7的位置，当需要测试较短长度的高速旋转工件时，可沿立柱9向下调节支承板7的位置，使得支承板7和工件支承座14之间的间距与工件的长度相适配，对工件的上下两端进行定位。所述光幕传感器12设有两个分别固定于光幕传感器支架11的左右两侧，所述光幕传感器支架11与所述下滑块18固定连接，所述下滑块18受下驱动系统驱动沿所述导轨3上下移动。所述光幕传感器12设有两个分别固定于光幕传感器支架11的左右两侧的凸出板上，测量时，所述待测试工件(高速旋转工件)或高精度芯轴8位于两个光幕传感器12之间。

所述测试装置的测试方法包括以下步骤：

启动光幕传感器12，将高精度芯轴8的下部插入工件支承座14中，高精度芯轴8的上部从侧面装进支承板7的中间位置，启动下驱动系统，光幕传感器12沿导轨3上下移动，对高精度芯轴8的母线进行扫描，根据反馈数据调整所述测试装置的整体精度；

取下高精度芯轴8，将待测试的工件置于支承板7和工件支承座14之间，启动光幕传感器12，启动下驱动系统，光幕传感器12沿导轨3上下移动，对待测试工件的母线进行扫描。

作为优选的，所述支承板7上设有供高速旋转工件或高精度芯轴8进入的开槽32，所述开槽一端开口，另一端为与所述高速旋转工件或高精度芯轴8端轴相适配的弧形边缘，更进一步的，所述弧形边缘的顶部固定有弧形立板33，为所述端轴提供良好的定位。所述测试平台15以及立柱9的材质为大理石，大理石具备高稳定性、高精度以及高耐磨性能，采用研磨加工工艺，保证装置基础高精度。所述立柱9的底部通过位于其左右两侧的两个立柱支承架19固定于测试平台15上，保证其固定稳定性和垂直度。

实施例2

本实施例中支承板7受上系统驱动沿立柱9上下移动，可适用于不同长度的高速旋转工件。

所述支承板7直接固定或通过上支承5固定于与所述导轨3滑动连接的上滑块4上，所述上滑块4受上驱动系统的驱动沿所述导轨3上下移动。本实施例用采用单导轨双滑台设计，导轨通常是成对使用，但是在安装、调试过程中，会有导轨之间的装配误差，导致增大累积误差，本测试装置采用了单导轨，降低了累积误差、加工成本以及制造、安装、调试难度。

所述上驱动系统为上同步带传动系统，所述下驱动系统为下同步带传动系统。为了防止运动干涉，所述上同步带传动系统和下同步带传动系统分别位于所述导轨3的左右两侧。带传动结构简单，传动平稳，适用于长距离传动，传动精度高。本装置的每组带轮垂直台面布置，由于传动带是柔性部件，在涨紧状态下能够保证运动部件的运动轨迹与台面垂直，提高测量精准度。

更进一步的，所述上同步带传动系统包括上减速机1、传动支承A31以及同步带A16，所述同步带A16环绕于所述上减速机1的输出轴、传动支承A31的转轴之间，同所述上减速机1输出轴同步转动，所述上支承5的顶部固定于上滑台25上，所述上滑台25固定于所述上滑块4上，所述同步带A16通过压板A24固定于所述上滑台25的侧边上。上减速机1通过上电机支架2固定于所述立柱9的顶部，所述传动支承A31固定于所述立柱9的下部，上减速机1的输出轴与所述传动支承A31上下对应设置，使得同步带A16垂直于测试平台15。上支承5用螺钉固定在上滑台25正面，支承板7用螺栓、螺母固定在上支承5的上端面。启动上减速机1时，同步带A16转动，同步带A16转动的同时拉动上滑块4沿导轨3滑动，上滑块4带动支承板7上下移动，以调节支承板7和工件支承座14之间的间距，适用于不同长度的工件。

所述下同步带传动系统包括下减速机13、传动支承B6以及同步带B17，所述同步带B17环绕于所述下减速机13的输出轴、传动支承B6的转轴之间，同所述下减速机13输出轴同步转动，所述光幕传感器支架11固定于下滑台10上，所述下滑台10固定于所述下滑块18上，所述同步带B17通过压板B23固定于所述下滑台10的侧边上。所述下减速机13通过下电机支架30固定于所述立柱9的底部，所述下减速机13的输出轴与所述传动支承B6上下对应，使得同步带B17垂直于所述测试平台15。所述传动支承B6固定于所述立柱9的中上部，光幕传感器支架11用螺钉固定在下滑台10正面，光幕传感器12成对安装在光幕传感器支架11侧面。启动下减速机13时，同步带B17转动，同步带B17转动的同时拉动下滑块18沿导轨3滑动，下滑块18带动光幕传感器支架11上下移动，光幕传感器12上下反复运动，扫描母线。所述下滑台10行程长达1m，综合精度达到1/100mm，属于大行程高精度扫描测试装置。

作为优选的，所述上同步带传动系统还包括上光电限位开关A34和下光电限位开关A35，上光电限位开关A34和下光电限位开关A35安装在立柱的侧面，纵向位置分别处于同步带A16的极限位置。所述上滑台25的侧边上固定有限位挡板A26，所述上光电限位开关A34和下光电限位开关A35分别位于所述同步带A16的上下极限位置上，所述同步带A16运动至上极限位置时，所述限位挡板A26进入所述上光电限位开关A34，所述同步带A16运动至下极限位置时，所述限位挡板A26进入所述下光电限位开关A35。

作为优选的，所述下同步带传动系统还包括上光电限位开关B36和下光电限位开关B37，上光电限位开关B36和下光电限位开关B37安装在立柱的侧面，纵向位置分别处于同步带B17的极限位置。所述下滑块18的侧边上固定有限位挡板B21，所述上光电限位开关B36和下光电限位开关B37分别位于所述同步带B17的上下极限位置上，所述同步带B17运动至上极限位置时，所述限位挡板B21进入所述上光电限位开关B36，所述同步带A16运动至下极限位置时，所述限位挡板B21进入所述下光电限位开关B37。

作为优选的，所述上电机支架2、下电机支架30、传动支承B6、传动支承A31朝向运动部件的一侧上均设有机械限位22，所述上电机支架2上的机械限位22设置在靠近上滑台25一侧，所述下电机支架30上的机械限位22设置在靠近下滑台10一侧。机械限位22作为运动部件(上滑台25或下滑台10)的机械碰撞保护装置。

实施例3

作为优选的，所述测试装置还包括手持控制器，所述手持控制器与所述上减速机1、下减速机13以及光幕传感器12通讯连接。使用手持控制器，工作人员可在任意位置控制高精度光幕传感器自动扫描工件母线。

作为优选的，所述测试平台15固定于支承梁27上，所述支承梁27的底部设有可调地脚28和滚轮29，支承梁27、可调地脚28、滚轮29安装在测试平台15的下端，调整可调地脚28结合使用水平仪，调整平台的水平度。滚轮29便于本测试装置。

所述测试装置的组装方法包括以下步骤：

步骤1，首先将测试平台15、立柱9、立柱支承架19用螺钉连接在一起，同时调整立柱9与测试平台15之间的垂直度。

步骤2，将支承梁27、可调地脚28、滚轮29在测试平台15的下端，调整可调地脚28结合使用水平仪，调整测试平台15的水平度。

步骤3，将上滑块4与下滑块18预装在导轨3上，然后分别将导轨3、上电机支架2、下电机支架30、传动支承A31、传动支承B6，用螺钉固定在立柱9的正面，上减速机1用螺钉固定在上电机支架2上，下减速机13用螺钉固定在下电机支架30上，上滑台25、下滑台10分别用螺钉固定在上滑块4与下滑块18上；

同步带A16安装在上同步带传动系统中并且用压板A24压在上滑台25上面，用螺钉固定；

同步带B17安装在下同步带传动系统中并且用压板B23压在下滑台10上面，用螺钉固定；

限位挡板A26安装在上滑台25的侧面，限位挡板B21安装在下滑台10的侧面。上光电限位开关A34和下光电限位开关A35、光电限位开关B36和下光电限位开关B37开关安装在立柱9的侧面，纵向位置分别处于上、下同步带传动系统的极限位置；

机械限位22分别安装在所述上电机支架2与下电机支架30靠近运动部件一侧，作为运动部件的机械碰撞保护装置；

上支承5用螺钉固定在上滑台25正面，支承板7用螺栓、螺母固定在上支承5的上端面，光幕传感器支架11用螺钉固定在下滑台10正面，光幕传感器12成对安装在光幕传感器支架11侧面；

步骤4，将工件支承座14安装在测试平台15上面。

完成安装后，将对高精度芯轴8置于支承板7和工件支承座14之间，对其母线进行扫描，根据反馈数据调整所述测试装置的整体精度。

步骤4，调整整体精度后，将待测试工件置于支承板7和工件支承座14之间，对其母线进行扫描。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种工件母线扫描立式测试装置，其特征在于，包括固定于测试平台上且用于对工件底部进行定位的工件支承座、位于所述工件支承座正上方且用于对工件顶部进行定位的支承板以及用于扫描母线的光幕传感器，其中：

2.如权利要求1所述的工件母线扫描立式测试装置，其特征在于，所述支承板上设有供高速旋转工件或高精度芯轴进入的开槽，所述开槽一端开口，另一端为与所述高速旋转工件或高精度芯轴端轴相适配的弧形边缘，更进一步的，所述弧形边缘的顶部固定有弧形立板，为所述端轴提供良好的定位。

3.如权利要求1所述的工件母线扫描立式测试装置，其特征在于，所述测试平台以及立柱的材质为大理石，所述立柱的底部通过位于其左右两侧的两个立柱支承架固定于测试平台上。

4.如权利要求1所述的工件母线扫描立式测试装置，其特征在于，所述支承板直接固定或通过上支承固定于与所述导轨滑动连接的上滑块上，所述上滑块受上驱动系统的驱动沿所述导轨上下移动。

5.如权利要求4所述的工件母线扫描立式测试装置，其特征在于，所述上驱动系统为上同步带传动系统，所述下驱动系统为下同步带传动系统。

6.如权利要求5所述的工件母线扫描立式测试装置，其特征在于，所述上同步带传动系统包括上减速机、传动支承A以及同步带A，所述同步带A环绕于所述上减速机的输出轴、传动支承A的转轴之间，同所述上减速机输出轴同步转动，所述上支承的顶部固定于上滑台上，所述上滑台固定于所述上滑块上，所述同步带A通过压板A固定于所述上滑台的侧边上；

7.如权利要求6所述的工件母线扫描立式测试装置，其特征在于，所述上同步带传动系统还包括上光电限位开关A和下光电限位开关A，所述上滑台的侧边上固定有限位挡板A，所述上光电限位开关A和下光电限位开关A分别位于所述同步带A的上下极限位置上，所述同步带A运动至上极限位置时，所述限位挡板A进入所述上光电限位开关A，所述同步带A运动至下极限位置时，所述限位挡板A进入所述下光电限位开关A。

8.如权利要求6所述的工件母线扫描立式测试装置，其特征在于，所述下同步带传动系统还包括上光电限位开关B和下光电限位开关B，所述下滑块的侧边上固定有限位挡板B，所述上光电限位开关B和下光电限位开关B分别位于所述同步带B的上下极限位置上，所述同步带B运动至上极限位置时，所述限位挡板B进入所述上光电限位开关B，所述同步带A运动至下极限位置时，所述限位挡板B进入所述下光电限位开关B。

9.如权利要求6所述的工件母线扫描立式测试装置，其特征在于，所述上减速机通过上电机支架固定于所述立柱的顶部，所述下减速机通过下电机支架固定于所述立柱的底部，所述上电机支架、下电机支架、传动支承B、传动支承A朝向运动部件的一侧上均设有机械限位，所述上电机支架上的机械限位设置在靠近上滑台一侧，所述下电机支架上的机械限位设置在靠近下滑台一侧。

10.如权利要求6所述的工件母线扫描立式测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括手持控制器，所述手持控制器与所述上减速机、下减速机以及光幕传感器通讯连接。

11.如权利要求1所述的工件母线扫描立式测试装置，其特征在于，所述测试平台固定于支承梁上，所述支承梁的底部设有可调地脚和滚轮。