[发明专利]一种筒形构件对接在线检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种筒形构件对接在线检测装置及方法，该方法以筒形构件对接过程能够实时在线检测、满足筒形构件较高的对接精度等为目标，提出一种适用于筒形构件对接在线检测装置。该装置在对接过程能够实时检测筒形构件同轴度和对接面间隙，实现对接过程精度可控，最终提高产品精度，属于先进装配制造技术领域。

背景技术

在零部件精确对接、装配过程中，国内外针对零件姿态的在线检测、调整及定位主要通过两种方式进行：一种是在数控设备上进行对接，利用了数控设备自身坐标移动精度或附带其他测量工具通过接触式测量零部件的特征面，检测零件的位置状态，但是测量时一次只能单点或一定范围内的检测，无法对零部件进行全方位的姿态检测；另外一种是采用激光跟踪仪、激光干涉仪等大型光学设备来实现，将产品数模输入光学测量设备软件系统，通过光学等非接触式测量方式检测零部件上检测点，对齐产品测量坐标系与理论数模坐标系，建立在线检测测量模块，通过特定检测点的实测坐标值和理论坐标值比对，可以获取实时的偏差值。但实际情况下筒形构件自身结构和对接型架结构的局限性，测量时光线被遮挡，无法进行检测。此外单台光学设备无法检测到产品大部分的测量点，因此需布置多台设备同时进行，对成本、场地面积都有较为苛刻的要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提出一种筒形构件对接在线检测装置及方法，该装置为一种适用于大尺寸筒形构件的在线检测装置，在现有工装设备的基础上，将对接工装、在线检测装置传动机构、测量传感器等集成在一套装置中，实现从筒形构件内部对同轴度和对接面间隙进行在线检测，实现了筒形构件高质量的对接装配。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的一种筒形构件对接在线检测装置，该检测装置包括对接工装、传动结构、传感器、传感器安装座和测量架；

对接工装共有两套，分别位于卧式车床车头部位和卧式车床尾座部位；

对接工装包括第一支撑盘、手轮、中心轴、第二支撑盘、油杯、梯形螺母、梯形螺杆、导向键、端面调节器、第一径向调节器、第二径向调节器、紧定螺钉、轴衬、轴挡和卧式车床安装盘；

中心轴为空心阶梯圆柱体，第二支撑盘和第一支撑盘均为圆环结构；第一支撑盘和第二支撑盘都具有加强筋，第一支撑盘和梯形螺母固定连接，梯形螺母的一端和梯形螺杆为螺纹配合实现螺纹传动，梯形螺母的另一端和轴衬固定连接；轴挡和卧式车床安装盘固定连接在中心轴上，通过轴挡和卧式车床安装盘对梯形螺杆在中心轴的轴向方向进行定位；导向键固定连接在中心轴上，轴衬和中心轴通过导向键实现间隙配合；梯形螺杆和中心轴之间为间隙配合可以实现回转运动，梯形螺杆和中心轴之间通过油杯注入润滑油实现润滑；手轮和梯形螺杆固定连接，旋转手轮驱动梯形螺杆作回转运动，梯形螺杆带动梯形螺母和轴衬通过导向键沿中心轴的轴向作直线移动，最终驱动第一支撑盘沿中心轴的轴向运动；

第二支撑盘通过紧定螺钉固定在中心轴上；

第二支撑盘和第一支撑盘之间沿中心轴的轴向有间隙，用于给第二筒形构件和第一筒形构件提供安装空间；第一筒形构件共有两件，分别安装在卧式车床两端的第一支撑盘上；第二筒形构件共有一件，横跨并安装在第二支撑盘上；

第二支撑盘上均匀分布有第二径向调节器；第一支撑盘上均匀分布有第一径向调节器和端面调节器；

第二径向调节器包括径向支撑块、径向调节螺杆和径向压板；径向支撑块位于第二支撑盘的外表面，中心带有圆柱槽；径向调节螺杆的一端位于径向支撑块的圆柱槽中，径向压板和径向支撑块固定连接，并将径向调节螺杆封闭在径向支撑块的圆柱槽中；径向调节螺杆的另一端和第二支撑盘为螺纹配合，通过旋转径向调节螺杆调整径向支撑块沿调节螺杆的轴线直线移动，从而实现对第二筒形构件内圆的压紧和放松；通过调节均布的第二径向调节器实现第二筒形构件和第一筒形构件内圆面贴合并涨紧，实现装夹固定；第二径向调节器同时压紧或放松第二筒形构件内圆时，驱动第二筒形构件偏移；

第一径向调节器包括径向支撑块、径向调节螺杆和径向压板；径向支撑块位于第一支撑盘的外表面，中心带有圆柱槽；径向调节螺杆一端位于径向支撑块的圆柱槽中，径向压板和径向支撑块固定连接，并将径向调节螺杆封闭在径向支撑块的圆柱槽中；径向调节螺杆的另一端和第一支撑盘为螺纹配合，通过旋转径向调节螺杆调整径向支撑块沿径向调节螺杆的轴线直线移动，实现对第一筒形构件内圆的压紧和放松；通过调节均布的第一径向调节器实现第一筒形构件内圆面贴合并涨紧，实现装夹固定；第二径向调节器同时压紧或放松第一筒形构件内圆时，驱动第二筒形构件偏移；