[发明专利]一种螺旋桨加工变形测量装置和方法

摘要

本发明公开了一种螺旋桨加工变形测量装置，包括支座、位移传递组件、位移传感器和控制器，位移传递组件包括套管、调节螺杆、顶杆、压缩弹簧和限位销，套管上设置有外螺纹段且其通过该外螺纹段螺纹连接在支座上；调节螺杆的右端螺纹连接在套管的左端并且其伸入所述套管内；顶杆的左端伸入套管内且可沿套管的轴向移动；压缩弹簧的一端抵靠在所述调节螺杆上，另一端抵靠在顶杆上；位移传感器用于检测顶杆沿套管轴向的位移并将检测信号传送给控制器，以获得所述顶杆沿套管轴向的位移量。本发明在加工机床上直接对螺旋桨变形进行精确测量，有利于依据加工变形量和变形规律及时采取补偿控制措施，以提高桨叶一次装夹加工精度和加工效率。

主权项

1.一种螺旋桨加工变形测量装置，包括支座、位移传递组件、位移传感器和控制器，其特征在于：所述位移传递组件包括套管、调节螺杆、顶杆、压缩弹簧和限位销，所述套管、调节螺杆和顶杆均水平设置，其中，所述套管上设置有外螺纹段且其通过该外螺纹段螺纹连接在所述支座上；所述调节螺杆的右端螺纹连接在所述套管的左端并且其伸入所述套管内；所述顶杆的左端伸入所述套管内且可沿套管的轴向移动，其右端用于抵靠在螺旋桨上；所述压缩弹簧的一端抵靠在所述调节螺杆上，另一端抵靠在所述顶杆上；所述位移传感器用于检测所述顶杆沿套管轴向的位移并将检测信号传送给控制器，以获得所述顶杆沿套管轴向的位移量；其中，所述位移传感器为光纤光栅位移传感器，其包括单模光纤光栅和一体成型的柔顺机构，所述柔顺机构由三个短臂柔铰和两个刚性杆件交错串联而成；两刚性杆件分别为左刚性杆件和右刚性杆件，左刚性杆件通过布置在其左端的短臂柔铰固定设置左移动连接杆，右刚性杆件通过布置在其右端的短臂柔铰固定设置右移动连接杆，其中一个移动连接杆固定设置在所述套管上，另一个移动连接杆固定设置在所述顶杆上；所述单模光纤光栅均包括光栅段和单模光纤；其中，所述光栅段粘贴在两刚性杆件之间的短臂柔铰的外弧面上，所述光栅段通过所述单模光纤连接所述控制器；所述控制器包括计算机和光纤光栅解调仪，以用于获得光栅段的形变量，进而获得所述顶杆沿套管轴向的位移量；当机床刀具加工到待测点相应位置时，桨叶发生变形，变形量以位移形式通过位移传递组件传递到柔顺机构上，使柔顺机构发生变形，并将变形集中体现在短臂柔铰角位移上，短臂柔铰的角位移使外圆弧表面产生拉伸或挤压应变，带动粘贴于其上的光栅段发生轴向应变，使光栅段中光栅的反射波长发生变化，变化的波长经光纤光栅解调仪解调后传输到计算机输出波长变化的数字信息，进而得出顶杆传递的位移量，即为桨叶的加工变形量。