[发明专利]一种大尺寸平板零件平面度测量装置

说明书

本发明公开了一种大尺寸平板零件平面度测量装置，包括支撑系统、被测零件定位系统、测量系统、运动系统和自动控制系统。测量系统的核心是位移传感器；运动系统包括转动系统和移动系统；自动控制系统的核心是可编程控制器。本发明采用可实现圆周和径向组合运动的位移传感器及直线导轨，通过缩小位移传感器移动的距离减少了移动引入的误差；采用高精度圆锥滚子轴承作为转动系统的垂直支撑，降低了转动在垂直方向上引入的误差。这些都有利于提高测量的准确度。本发明可实现同心圆、螺旋、径向或直线等多种测点布局的测量，可通过延长导轨实现更大尺寸零件的平面度测量，具有体积小、效率高、适用于生产现场等特点，应用前景广阔。

技术领域

本发明属于检测技术与自动化装置领域，涉及一种大尺寸平板零件平面度测量装置。

背景技术

平面度是一种衡量零件上某一平面起伏不平程度的形状误差。对测量器具和仪器、平面滑动轴承、平板玻璃等而言，平面度是评价其质量的重要指标之一。目前有很多可以测量平面度的量具、仪器和装置，例如平晶、水平仪、三坐标测量机、基于激光位移传感器的平面度测量装置等，但这些量具、测量仪器和装置普遍存在原理或结构上难以克服的测量精度低、效率慢或范围小等不足。例如，基于干涉法原理的平晶虽然测量精度可达亚微米级，不适用于尺寸大于250mm的大平面，且效率低；三坐标测量机虽可实现几百毫米乃至米级尺寸平面平面度的微米级测量，但具有效率低、体积大、不适用于生产现场测量等缺陷；基于激光位移传感器的平面度测量装置虽然也可达到微米级的测量精度，但对于尺寸较大的平面，仪器的测量头和被测零件中的一个必须运动才可实现整个平面的测量。由于导轨本身的制造精度会引入较大的运动误差，难以在200mm的大尺寸下达到微米量级的测量精度。随着大尺寸平板零件平面度测量的精度和效率要求越来越高，现有的平面度测量器具、仪器和装置均难以在测量的精度、效率和适用生产现场的多重要求，急需一种可实现大尺寸平板零件平面度高精度、高效率和适用于生产现场的测量装置。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种大尺寸平板零件平面度测量装置。其采用的技术方案是：一种大尺寸平板零件平面度测量装置，包括支撑系统、被测零件定位系统、测量系统、运动系统、自动控制系统(图中未示出)。其中，支撑系统由底板1、立柱2和顶板3组成；被测零件定位系统由球头支座4、定位杆5、托盘6、气缸7和气缸安装架8构成；测量系统由位移传感器17和上位机34构成。运动系统分为转动系统和移动系统，转动系统包括电机I9、电机安装架I10、联轴器11、转动轴12、圆锥滚子轴承27、轴承座29和止推垫圈28；移动系统包括支撑架13、电机II21、电机安装架II14、导轨安装板15、导轨18、滑块30、传感器安装板22、传感器安装架23、拉簧16、绳索19、驱动轮20、惰轮24、惰轮安装架25、开口销26。自动控制系统包括位移传感器17、可编程控制器33和上位机34。