[发明专利]一种高精度竖直测量细长件外形轮廓的装置

说明书

本发明公开的一种高精度竖直测量细长件外形轮廓的装置，属于制造业计量检测领域。本发明主要由竖直基准导向运动组件、多尺寸测量组件、快速定位组件、运动控制系统四部分组成。竖直基准导向运动组件用于实现多尺寸测量组件、快速定位组件的导向、运动驱动及位置测量，快速定位组件采用数字CCD及二维移动复位方案实现被测细长件的快速安装定位，多尺寸测量组件采用旋转非接触扫描测量方案实现被测细长件的截面尺寸测量。本发明能够实现圆形、四边形、六边形等各种截面细长零部件和标准件在竖直状态下的快速安装定位及高精度的外形轮廓测量，具有测量精度高、通用性强、测量高效的优点。

技术领域

本发明属于制造业计量检测领域，涉及一种高精度竖直测量细长件外形轮廓的装置，尤其涉及一种直接应用于核燃料组件、标准细长芯轴等细长竖直使用件外形轮廓高精度测量的装置。

背景技术

制造业计量检测领域，通常利用高精度标准器对测量仪器进行校准，如圆柱度测量装置需要采用细长的标准芯轴进行校准，核燃料组件测量仪则需要标准核燃料组件进行校准。不同尺寸的测量仪器需要不同尺寸的标准器，细长件尤其竖直使用的细长标准件需要更高的测量装置满足校准的需要；此外不同截面形状的细长件需要适应能力强度的测量装置以适应改型测量需要。而目前应用到细长件高精度测量的装置有三类，一类是用于标准芯轴测量的圆柱度测量仪，该类仪器利用高精度气浮转台为旋转的基准，利用高精度竖直导轨和横向移动导轨实现竖直及横向测头的运动和位置测量，再结合高精度的电感位移传感器实现芯轴类标准件或零部件的圆度和圆柱的测量，目前商品化英国Taylor hobson公司565/585H型圆柱度仪可达到1.2m，Taylrond 450型在竖直方向上的量程可达到1.5m，国内阳汇智测控生产的型号为YD1000大型圆度仪竖直方向的量程为1.0m，但更长的芯轴则尚未见商用仪器满足校准或测量需要；第二类是用于四边形或六边型核燃料组件测量的仪器，该类仪器采用竖直背架和导轨结合作为竖直运动空心滑台导向的基准，通过在空心滑台上固定安装成四边形或六边形分布的电感或光栅式气动位移传感器实现四边形或六变形细长核燃料组件直线度及截面轮廓的测量；第三类是将竖直使用的细长件，采用三坐标等高精度的测量手段，结合花岗岩等水平放置工装进行水平状态下的测量。圆柱度仪测量细长件存在的问题是受旋转测量方法限制，难以实现超更长的细长件测量需求，测量仅局限于回转体零部件；核燃料组件测量仪解决了竖直方向的测量范围拓展问题，但其采用传感器固定方案，不同的核燃料组件需要配备不同的检测仪，此种方案适用于批量生产的在线测量，但不同尺寸标准核燃料组件的测量校准需求则不能满足，此外直接采用背架导轨导向方案，外形轮廓测量精度难以提升；竖直使用水平测量方案，由于支点和重力变形问题的存在，导致水平测量结果和竖直状态下的结果难以一致。

为解决圆形、四边形、六边形等不同外形的细长竖直使用的零部件或标准件外形轮廓的高精度测量问题需要一种高精度竖直测量细长件外形轮廓的装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种高精度竖直测量细长件外形轮廓的装置，能够实现不同外形的细长竖直使用的零部件或标准件的高精度测量，具有竖直测量范围大、测量精度高、适用不同截面测量的优点。所述不同外形包括圆形、四边形、六边形。

本发明是通过下述技术方案实现的：

本发明公开的一种高精度竖直测量细长件外形轮廓的装置，包括竖直基准导向运动组件、多尺寸测量组件、快速定位组件、运动控制系统。所述的竖直基准导向运动组件用于为多尺寸测量组件和快速定位组件提供精密导向驱动和偏摆修正的准直激光；所述的多尺寸测量组件用于在竖直基准导向运动组件的导向驱动下，实现被测件竖直不同测量位置截面轮廓尺寸的精密测量；所述的快速定位组件，用于适应不同高度测量件的需求，在竖直基准导向运动组件的导向驱动下实现被测件的自动辅助定位，提升被测件安装效率和初定位精度。