專利名稱：一種激光自動(dòng)準(zhǔn)直裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種激光自動(dòng)準(zhǔn)直裝置，用于為內(nèi)孔及孔系零件提供測(cè)量基準(zhǔn)。
背景技術(shù)：
孔軸類配合的零件在機(jī)械行業(yè)、航空領(lǐng)域、海洋船舶等各種領(lǐng)域廣泛使用，據(jù)報(bào)道孔軸類零件占據(jù)著60%的比重。英國(guó)皇家研究機(jī)構(gòu)的一份調(diào)查報(bào)告指出，50%以上的機(jī)器故障都是由于傳動(dòng)設(shè)備聯(lián)軸器不對(duì)中引起的。在電力、石化、機(jī)械加工等行業(yè)，氣輪機(jī)、風(fēng)機(jī)、電機(jī)、壓縮機(jī)、泵和機(jī)床等旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸系在安裝和維修時(shí)都要進(jìn)行對(duì)中測(cè)量，是否對(duì)中直接影響機(jī)組的正常運(yùn)行，而有效測(cè)量孔軸類零件的同軸度是確保該類零件有效工作的前提和基礎(chǔ)。很多孔類零件有嚴(yán)格的加工基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)，但還有一部分特殊的孔類零件是沒(méi) 有測(cè)量基準(zhǔn)的，甚至沒(méi)有統(tǒng)一的加工基準(zhǔn)，如飛機(jī)襟副翼連接用超長(zhǎng)孔系零件，通過(guò)長(zhǎng)鉆鏜孔來(lái)實(shí)現(xiàn)，加工過(guò)程中由于鉆頭太長(zhǎng)，產(chǎn)生抖動(dòng)，加工基準(zhǔn)隨著孔的延伸而產(chǎn)生浮動(dòng)，這類零件更加沒(méi)有統(tǒng)一的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。如何針對(duì)這種超長(zhǎng)孔零件、孔系零件設(shè)定一個(gè)統(tǒng)一的測(cè)量基準(zhǔn)是行業(yè)內(nèi)的一個(gè)難題，而這個(gè)難題在航空、航天、船舶制造、重型機(jī)床等領(lǐng)域尤為突出。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種激光自動(dòng)準(zhǔn)直裝置，實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)孔系零件首尾孔截面的中心自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，從而建立起以首尾孔截面中心為兩個(gè)準(zhǔn)直點(diǎn)的準(zhǔn)直中心線的自動(dòng)確立過(guò)程，定位快速，測(cè)量基準(zhǔn)確定準(zhǔn)確。本實(shí)用新型的技術(shù)方案一種激光自動(dòng)準(zhǔn)直裝置，包括四維電動(dòng)平臺(tái)、激光器、PSD傳感器和三爪自定心卡盤，激光器安裝在四維電動(dòng)平臺(tái)上，激光器發(fā)出的激光束方向與超長(zhǎng)孔系零件孔的軸向一致，PSD傳感器安裝在三爪自定心卡盤上，PSD傳感器的UV坐標(biāo)中心點(diǎn)與和三爪自定心卡盤的物理中心點(diǎn)重合，三爪自定心卡盤卡在超長(zhǎng)孔系零件的孔截面上。本實(shí)用新型的有益效果采用由四維電動(dòng)平臺(tái)、激光器、PSD傳感器和三爪自定心卡盤構(gòu)成的激光自動(dòng)準(zhǔn)直裝置，激光能夠快速定位，測(cè)量基準(zhǔn)確定準(zhǔn)確，采用這種裝置不僅可以避免以往人工塞規(guī)等方法確定基準(zhǔn)而產(chǎn)生的誤差，而且提高了工作效率。

圖I為本實(shí)用新型在測(cè)量過(guò)程中的示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，一種激光自動(dòng)準(zhǔn)直裝置，包括四維電動(dòng)平臺(tái)101、激光器102、PSD傳感器103和三爪自定心卡盤104，激光器102安裝在四維電動(dòng)平臺(tái)101上，激光器102發(fā)出的激光束方向與超長(zhǎng)孔系零件105孔的軸向一致，PSD傳感器103安裝在三爪自定心卡盤104上，PSD傳感器103的UV坐標(biāo)中心點(diǎn)與和三爪自定心卡盤104的物理中心點(diǎn)重合，三爪自定心卡盤104卡在超長(zhǎng)孔系零件105的孔截面上。測(cè)量時(shí)，將固連PSD傳感器103的三爪自定心卡盤104卡入超長(zhǎng)孔系零件105最遠(yuǎn)端的孔截面中，打開(kāi)三爪自定心卡盤104的卡爪，使得三個(gè)卡爪完全接觸遠(yuǎn)端孔的內(nèi)壁面；激光器102固連在四維電動(dòng)平臺(tái)101上，激光器102的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中心點(diǎn)為點(diǎn)0，通過(guò)控制四維電動(dòng)平臺(tái)101來(lái)調(diào)節(jié)激光器102，使得激光器102發(fā)射的激光穿過(guò)超長(zhǎng)孔系零件105的其他孔，直到激光照射到PSD傳感器103的中心點(diǎn)O2為止。通過(guò)輔助手段測(cè)取遠(yuǎn)端孔截面的中心O2到激光回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中心點(diǎn)O的距離，并自動(dòng)輸入到PC機(jī)軟件系統(tǒng)中。移動(dòng)PSD傳感器103和三爪自定心卡盤104到近端孔，此時(shí)，激光器102發(fā)射的激光打在近端孔范圍內(nèi)的點(diǎn)0/上，而不在近端孔的孔中心O1上，打開(kāi)三爪自定心卡盤104的卡爪，使得三個(gè)卡爪完全接觸近端孔的內(nèi)壁面，通過(guò)輔助手段測(cè)取近端孔的中心點(diǎn)O1到激光回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中心點(diǎn)O的距離，并自動(dòng)輸入到PC機(jī)軟件系統(tǒng)中。激光器102以遠(yuǎn)端孔截面的中心O2為支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，利用四維電動(dòng)平臺(tái)101上的調(diào)節(jié)數(shù)學(xué)模型計(jì)算出四維電動(dòng)平臺(tái)101的調(diào)節(jié)量即X、Y軸的平移量Λ Χ、Λ Y和繞X、Y軸的旋轉(zhuǎn)量Θ X、Θ Y，確保激光器102能穿過(guò)近端孔的孔中心Op待四維電動(dòng)平臺(tái)101運(yùn)動(dòng)完成，激光器102發(fā)出的激光也就同時(shí)穿過(guò)了近端孔中心O1和遠(yuǎn)端孔中心O2 了，進(jìn)而確定了該孔系零件由激光形成的測(cè)量基準(zhǔn)線O1 02?！に木S電動(dòng)平臺(tái)101上的調(diào)節(jié)數(shù)學(xué)模型實(shí)際上利用角度坐標(biāo)系與笛卡爾坐標(biāo)系這兩個(gè)坐標(biāo)變化換算的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即角度坐標(biāo)系中的空間向量O2 0/旋轉(zhuǎn)到O2 O1位置時(shí)，相應(yīng)的激光器回轉(zhuǎn)中心點(diǎn)O從空間一個(gè)點(diǎn)到另一個(gè)點(diǎn)需要的坐標(biāo)變化量,把這個(gè)坐標(biāo)變化量轉(zhuǎn)化為四維電動(dòng)平臺(tái)101的X、Y平移和θχ、Θ Y的旋轉(zhuǎn)，即實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)直中心的自動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程。
權(quán)利要求1. 一種激光自動(dòng)準(zhǔn)直裝置，其特征在于包括四維電動(dòng)平臺(tái)(101)、激光器(102)、PSD傳感器(103)和三爪自定心卡盤(104)，激光器(102)安裝在四維電動(dòng)平臺(tái)(101)上，激光器(102 )發(fā)出的激光束方向與超長(zhǎng)孔系零件(105 )孔的軸向一致，PSD傳感器(103 )安裝在三爪自定心卡盤(104)上，PSD傳感器(103)的UV坐標(biāo)中心點(diǎn)與和三爪自定心卡盤(104)的物理中心點(diǎn)重合，三爪自定心卡盤(104)卡在超長(zhǎng)孔系零件(105)的孔截面上。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種激光自動(dòng)準(zhǔn)直裝置，包括四維電動(dòng)平臺(tái)、激光器、PSD傳感器和三爪自定心卡盤，激光器安裝在四維電動(dòng)平臺(tái)上，激光器發(fā)出的激光束方向與超長(zhǎng)孔系零件孔的軸向一致，PSD傳感器安裝在三爪自定心卡盤上，PSD傳感器的UV坐標(biāo)中心點(diǎn)與和三爪自定心卡盤的物理中心點(diǎn)重合，三爪自定心卡盤卡在超長(zhǎng)孔系零件的孔截面上。該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)超長(zhǎng)孔系零件首尾孔截面的中心自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，從而建立起以首尾孔截面中心為兩個(gè)準(zhǔn)直點(diǎn)的準(zhǔn)直中心線的自動(dòng)確立過(guò)程，定位快速，測(cè)量基準(zhǔn)確定準(zhǔn)確。
文檔編號(hào)G01B11/27GK202719964SQ20122026236
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月6日
發(fā)明者劉洪霞, 陸永華, 余厚云, 柳曉璇 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限公司