專利名稱：燃?xì)廨啓C(jī)葉片精度快速檢測裝置及其檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及精度檢測設(shè)備及基于該檢測設(shè)備的檢測方法，更確切地說，是一種涉
及燃?xì)廨啓C(jī)葉片加工之后精度的快速檢測裝置及其檢測方法。
背景技術(shù)：
燃?xì)廨啓C(jī)是一種將氣體或液體燃料(如天然氣、燃油)燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為 機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式葉輪動(dòng)力機(jī)械裝置，廣泛應(yīng)用于能源、航空、交通、國防等領(lǐng)域，是適應(yīng)我 國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和航空工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵重大裝備。高溫渦輪葉片處于燃?xì)廨啓C(jī)溫度最高 (140(TC以上)、應(yīng)力最復(fù)雜、環(huán)境最惡劣的部位，其價(jià)值占產(chǎn)品整機(jī)的近50%，是燃?xì)廨啓C(jī) 中的關(guān)鍵部件。葉片的加工精度就成為影響葉片壽命及性能的重要因素之一。
目前，對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)葉片的成品檢測方法主要是樣板檢測法和光學(xué)投影檢測 法。樣板檢測法是根據(jù)葉片不同截面上的內(nèi)弧和外弧形狀設(shè)計(jì)出不同的樣板來檢測葉片精 度。這種方法的缺點(diǎn)在于樣板加工采用手工鉗修，型線精度和輪廓度難以保證，樣板加工過 程中需要頻繁使用三坐標(biāo)測量機(jī)修正導(dǎo)致加工周期長。光學(xué)投影法適合檢測小型葉片，普 通光學(xué)量儀易受空氣擾動(dòng)而造成誤差，而且使用光學(xué)比較儀時(shí)技術(shù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大。近 年來采用光電經(jīng)緯儀測量葉片誤差以及三坐標(biāo)測量機(jī)檢測的方法得到了發(fā)展，它采用多臺(tái) 高精度電子經(jīng)緯儀/全站儀為主要傳感器，以空間前方交會(huì)和極坐標(biāo)為基本原理，通過儀 器測量空間點(diǎn)的角度和距離，實(shí)時(shí)獲取目標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，以系統(tǒng)軟件對(duì)各測站以及相應(yīng) 測量數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，對(duì)測量結(jié)果進(jìn)行分析處理，獲取被測物體的空間幾何信息。這種檢測方 法的缺點(diǎn)在于對(duì)測量環(huán)境條件要求高，測量精度受操作人員影響極大。三坐標(biāo)測量及檢測 葉片誤差的方法對(duì)檢測環(huán)境要求苛刻，一次性投資比較大，日常保養(yǎng)和維修要求比較高。這 幾種檢測方法的共同缺點(diǎn)在于耗時(shí)較長。 基于以上現(xiàn)有的檢測方法的缺點(diǎn)，需要一種檢測裝置及相應(yīng)的檢測的方法，能在 達(dá)到3-5微米的檢測精度的前提下快速甄別出不合格產(chǎn)品，提高檢測效率，有利于生產(chǎn)效 率的提高，同時(shí)受人為影響因素小。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種燃?xì)廨啓C(jī)葉片精度快速檢測裝置，解決現(xiàn) 有燃?xì)廨啓C(jī)葉片檢測技術(shù)存在的檢測耗時(shí)長和精度難保證的問題。 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種利用燃?xì)廨啓C(jī)葉片精度快速檢測裝置的檢測方 法。 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 —種燃?xì)廨啓C(jī)葉片精度快速檢測裝置，包括一個(gè)工作臺(tái)和固定于工作臺(tái)臺(tái)面上的 葉片定位裝置，所述葉片定位裝置由定位銷、榫頭定位元件和定位擋板組成，定位擋板垂直 固定于榫頭定位元件的一端，榫頭定位元件設(shè)有固定葉片的置片槽，定位銷垂直固定于定 位擋板的內(nèi)側(cè)且伸入置片槽內(nèi)，其特征是還包括輪廓測量裝置，所述的輪廓測量裝置對(duì)稱設(shè)置于所述葉片定位裝置的兩側(cè)，該輪廓測量裝置中包含采集葉片截面輪廓數(shù)據(jù)的測量元 件。 本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述輪廓測量裝置還包括絲杠、導(dǎo)軌、軸承、軸承座 和聯(lián)軸器，所述絲杠的兩端通過軸承座內(nèi)的軸承支撐，所述導(dǎo)軌位于絲杠的下方，導(dǎo)軌的兩 端封閉于軸承座，所述測量元件的上部套裝于絲杠上，測量元件的下端與導(dǎo)軌配合，所述聯(lián) 軸器裝于絲杠的一端并與電機(jī)相連，所述測量元件由電機(jī)驅(qū)動(dòng)沿絲杠在導(dǎo)軌上作直線運(yùn) 動(dòng)，測量元件的運(yùn)動(dòng)軌跡與所述榫頭定位元件上置片槽的走向一致。 本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述測量元件主要包括測量筆、彈簧、光柵尺測量
器、光柵尺和套筒，所述套筒上部設(shè)有與所述絲杠套裝的通孔，套筒中部設(shè)有與所述通孔相
垂直走向的腔體，該腔體的中前部設(shè)有限位裝置，所述測量筆的筆桿上設(shè)有限位板，限位板
沿測量筆的周向設(shè)置，該限位板位于腔體限位裝置的內(nèi)側(cè)，所述限位裝置與限位板配合限
制測量筆的位置，測量筆貫穿套筒的腔體，測量筆的尾部設(shè)有光柵尺，光柵尺對(duì)應(yīng)面的套筒
上設(shè)有配套的光柵尺測量器，所述彈簧套裝于測量筆中段且限制于測量筆限位板與套筒腔
體末端之間，測量筆的筆尖與被檢葉片曲面保持接觸，套筒的下端與導(dǎo)軌配合。 本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述的限位板設(shè)于測量筆前部1/3至1/2區(qū)間內(nèi)，限
位板將測量筆分為前后兩段，前段為圓柱和圓錐，圓錐位于最前端，后段為棱柱，所述光柵
尺設(shè)于測量筆尾部的棱柱面上，所述腔體的末端設(shè)有與測量筆后段棱柱相配合的棱柱孔，
供測量筆后段尾部穿過。 本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案還在于，所述的限位裝置為對(duì)稱設(shè)置的螺桿。 本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案還在于，所述輪廓測量裝置通過立柱固定于工作臺(tái)上，
立柱上設(shè)有調(diào)節(jié)螺栓，該調(diào)節(jié)螺栓與輪廓測量裝置的軸承座配合以固定和調(diào)節(jié)輪廓測量裝置。 本發(fā)明還提供了一種利用所述燃?xì)廨啓C(jī)葉片快速檢測裝置的檢測方法，包括以下 步驟 a.將待檢燃?xì)廨啓C(jī)葉片裝夾于所述檢測裝置中，建立夾具坐標(biāo)系P ; b.在已知的葉片三維數(shù)據(jù)中選擇出兩個(gè)截面A"4，得到其數(shù)據(jù)，分別為B"B2，并
且將這些數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)； c.啟動(dòng)輪廓測量裝置，使兩個(gè)輪廓測量裝置在相同高度采集得到對(duì)應(yīng)截面的輪廓 數(shù)據(jù)，并存入計(jì)算機(jī)； d.通過立柱調(diào)整輪廓測量裝置的高度，改變測量截面，采集截面輪廓數(shù)據(jù)，并存入 計(jì)算機(jī)； e.根據(jù)步驟c得到&截面的輪廓數(shù)據(jù)B3，根據(jù)步驟d得到A2截面輪廓數(shù)據(jù)B4 ;
f.將步驟b得到的數(shù)據(jù)Bp B2離散化，并分別從兩個(gè)截面上選出6個(gè)特征點(diǎn)，記 為P2、 P3、 P4、 P5、 P6、 P7、 P8、 P9、 P10、 Pu、 P12 ;在檢測裝置坐標(biāo)系P中點(diǎn)Pi的坐標(biāo)為(Xi， yi， Zl); g.將步驟e得到的數(shù)據(jù)B3、B4離散化，分別從A、A2兩個(gè)截面實(shí)際測量得到的數(shù)據(jù) B3、B4中找到截面輪廓中對(duì)應(yīng)位置的6個(gè)特征點(diǎn)，記為P' pP' 2、P' 3、P' 4、P' 5、P' 6、 P' 7、P' 8、P' 9、P' n、P' ^;在檢測裝置坐標(biāo)系中點(diǎn)P' J勺坐標(biāo)為0c' i，y' i，
z2);
5
h.根據(jù)步驟f ， g得到的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，我們利用平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式來計(jì)算兩個(gè)截面的 誤差，其中Ax， Ay為平面的平移誤差，9為扭轉(zhuǎn)角度；點(diǎn)Pi，其基準(zhǔn)坐標(biāo)為(Xi，yi，Zi)，按
照截面位置誤差計(jì)算得到的坐標(biāo)假設(shè)為(Xn，yn，Zi)，而實(shí)際測量得到坐標(biāo)為(x' i，y' i，
Zi)，按照最小二乘法來計(jì)算截面誤差值<formula>formula see original document page 6</formula> 當(dāng)A取得最小時(shí)，就得到截面的誤差數(shù)據(jù)，由此可得A、 A2兩個(gè)截面的誤差分別為 <formula>formula see original document page 6</formula>
i.根據(jù)步驟h得到的截面誤差Yl、 Y^可以計(jì)算出葉片在平行于坐標(biāo)系Z二0平
面的整體平移誤差為<formula>formula see original document page 6</formula>;葉片的扭轉(zhuǎn)誤差為(^1^)。
本發(fā)明的有益效果是本葉片精度快速檢測裝置，采用在葉片定位裝置基礎(chǔ)上設(shè) l量裝置，將葉片利用加工過后的高精度榫頭定位并固定，通過由電機(jī)驅(qū)動(dòng)沿絲杠、 導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的測量元件來獲得葉片葉身截面的輪廓數(shù)據(jù)，使得獲取葉身曲面數(shù)據(jù)的工作量大 大減少，受人為影響因素小，獲得數(shù)據(jù)速度快；采用測量筆接觸式測量，測量精度高；離散 截面輪廓數(shù)據(jù)的算法簡單、成熟、精度高，易于后續(xù)的誤差分析計(jì)算；截面輪廓高度和數(shù)量 可選可調(diào)，靈活性大；同時(shí)，本發(fā)明機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，成本相對(duì)低廉而且測量精度有保障。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例中檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中檢測裝置的主視圖； 圖3為本發(fā)明檢測裝置中輪廓測量裝置示意圖； 圖4為本發(fā)明檢測裝置中測量元件示意圖； 圖5為本發(fā)明檢測方法中葉片測量界面選擇示意圖； 圖6為本發(fā)明檢測方法中截面輪廓數(shù)據(jù)離散化后得到數(shù)據(jù)點(diǎn)示意圖； 圖7為對(duì)比基準(zhǔn)數(shù)據(jù)和本發(fā)明檢測方法測量得到的數(shù)據(jù)計(jì)算誤差的示意圖,
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 如圖1、圖2所示，本發(fā)明提供的燃?xì)廨啓C(jī)葉片精度快速檢測裝置，包括工作臺(tái)1和 葉片定位裝置，葉片定位裝置固定于工作臺(tái)1的臺(tái)面中部，葉片定位裝置是由定位銷2、榫 頭定位元件3和定位擋板4組成，定位擋板4垂直固定于榫頭定位元件3的一端，榫頭定位 元件3上設(shè)有配合葉片定位的置片槽31，定位銷2垂直固定于定位擋板4的內(nèi)側(cè)且伸入置 片槽內(nèi)。葉片定位裝置的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有輪廓測量裝置，輪廓測量裝置通過立柱16固定于 工作臺(tái)1的上方。
結(jié)合圖3所示，輪廓測量裝置由絲杠5、導(dǎo)軌6、測量元件7、軸承座8和聯(lián)軸器9組成，軸承座8上設(shè)有軸承10，絲杠5的兩端通過軸承座8內(nèi)的軸承10支撐，導(dǎo)軌6位于絲杠5的下方，導(dǎo)軌6的兩端封閉于軸承座8，聯(lián)軸器9裝于絲杠5的一端并與電機(jī)相連，測量元件7由電機(jī)驅(qū)動(dòng)沿絲杠5在導(dǎo)軌6上作直線運(yùn)動(dòng)，測量元件7的運(yùn)動(dòng)軌跡與榫頭定位元件3上置片槽31的走向一致。立柱16上設(shè)有調(diào)節(jié)螺桿17，調(diào)節(jié)螺桿17與軸承座8相配合以固定和調(diào)節(jié)輪廓測量裝置，可以根據(jù)使用要求調(diào)整輪廓測量裝置的高度。
結(jié)合圖4所示，測量元件7主要包括測量筆11、彈簧12、光柵尺測量器13、光柵尺15和套筒14，測量筆11前部1/3至1/2區(qū)間內(nèi)設(shè)有限位板111，限位板111將測量筆分為前后兩段，前段為圓柱和圓錐，圓錐位于最前端，后段為棱柱，圖中給出的是正四棱柱，是一種較為優(yōu)先的方式，測量筆后段尾部的棱柱面上設(shè)有光柵尺15，光柵尺15的對(duì)應(yīng)面上配套設(shè)有光柵尺測量器13，套筒14上部設(shè)有與絲杠5套裝的通孔141，套筒中部設(shè)有與通孔141相垂直走向的腔體142，腔體142中前部的限位裝置為上下對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)限位螺桿143、144，限位螺桿143U44與限位板111配合限制測量筆11的位置，測量筆11貫穿套筒14的腔體142，測量筆11的前段穿過限位螺桿143U44并伸出套筒14，腔體142的末端設(shè)有與測量筆11后段棱柱相配合的棱柱孔145，供測量筆11后段尾部穿過，套筒14的下端與導(dǎo)軌6配合，光柵尺測量器13固定在套筒14上部末端的階梯孔146內(nèi)，彈簧12套裝于測量筆11中段且限制于測量筆限位板111與套筒14的腔體142末端之間，測量筆11的筆尖始終與被檢測葉片曲面保持接觸。 本檢測裝置的工作過程待檢測葉片裝入置片槽31中，定位銷2、榫頭定位元件3和定位擋板4配合將待檢測葉片定位，建立夾具坐標(biāo)系，為后續(xù)的輪廓數(shù)據(jù)測量提供方便。由于檢測葉片過程中無加工力作用，因此由榫頭定位元件3提供摩擦力來夾緊待檢測葉片，待檢測葉片放置完畢，啟動(dòng)輪廓測量裝置，在步進(jìn)電機(jī)的帶動(dòng)下，測量元件7勻速運(yùn)動(dòng)，依靠測量筆11保持與葉片曲面的接觸達(dá)到測量輪廓數(shù)據(jù)的目的。測量元件7中彈簧12作用于測量筆ll，保證測量筆11前端方向最遠(yuǎn)測量行程能達(dá)到葉片曲面最凹點(diǎn)，使其在測量過程中保證能始終接觸葉片曲面。對(duì)稱布置的輪廓測量裝置分別采集葉片曲面上凸面和凹面的數(shù)據(jù)，處理之后可以得到一個(gè)完整截面的數(shù)據(jù)。在得到一個(gè)截面的數(shù)據(jù)之后調(diào)整輪廓測量裝置的測量高度可以得到不同高度截面的輪廓數(shù)據(jù)。 參照?qǐng)D5、圖6和圖7所示，便于更好地理解和掌握本發(fā)明所提供的檢測方法，包括以下步驟 a.將待檢燃?xì)廨啓C(jī)葉片裝夾于所述檢測裝置中，建立夾具坐標(biāo)系P ; b.在已知的葉片三維數(shù)據(jù)中選擇出兩個(gè)截面A"4，得到其數(shù)據(jù)，分別為B"B2，并
且將這些數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)； c.啟動(dòng)輪廓測量裝置，使兩個(gè)輪廓測量裝置在相同高度采集得到對(duì)應(yīng)截面的輪廓數(shù)據(jù)，并存入計(jì)算機(jī)； d.通過立柱調(diào)整輪廓測量裝置的高度，改變測量截面，采集截面輪廓數(shù)據(jù)，并存入計(jì)算機(jī)； e.根據(jù)步驟c得到&截面的輪廓數(shù)據(jù)B3，根據(jù)步驟d得到A2截面輪廓數(shù)據(jù)B4 ;
f.將步驟b得到的數(shù)據(jù)Bp B2離散化，并分別從兩個(gè)截面上選出6個(gè)特征點(diǎn)，記為P2、 P3、 P4、 P5、 P6、 P7、 P8、 P9、 P10、 Pu、 P12 ;在檢測裝置坐標(biāo)系P中點(diǎn)Pi的坐標(biāo)為(Xi， yi，Zl); g.將步驟e得到的數(shù)據(jù)B3、B4離散化，分別從ApA2兩個(gè)截面實(shí)際測量得到的數(shù)據(jù)B3、B4中找到截面輪廓中對(duì)應(yīng)位置的6個(gè)特征點(diǎn)，記為P' pP' 2、P' 3、P' 4、P' 5、P' 6、P' 7、P' 8、P' 9、P' n、P' ^;在檢測裝置坐標(biāo)系中點(diǎn)P' J勺坐標(biāo)為0c' i，y' i，
z2); h.根據(jù)步驟f ， g得到的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，我們利用平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式來計(jì)算兩個(gè)截面的誤差，其中Ax， Ay為平面的平移誤差，9為扭轉(zhuǎn)角度；點(diǎn)Pi，其基準(zhǔn)坐標(biāo)為(Xi，yi，Zi)，按
照截面位置誤差計(jì)算得到的坐標(biāo)假設(shè)為(Xn，yn，Zi)，而實(shí)際測量得到坐標(biāo)為(x' i，y' i，
Zi)，按照最小二乘法來計(jì)算截面誤差值
,cos夕 sin^ Ax:'
Y i、 Y:
一sin^0
cosP0
1
、V
11
厶f, "(x;-x,》2+(乂-:^)2
,=1
當(dāng)A取得最小時(shí)，就得到截面的誤差數(shù)據(jù)，由此可得A、 A2兩個(gè)截面的誤差分別為y工=(a xl， a yi， 9》，y 2 = ( a x2， a y2， 9 2);
i.根據(jù)步驟h得到的截面誤差Yl、 Y^可以計(jì)算出葉片在平行于坐標(biāo)系Z二0平Ax, + Ar,
面的整體平移誤差為(
^^);葉片的扭轉(zhuǎn)誤差為(M
2 2 2 以上實(shí)施例僅是本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施方式，詳細(xì)說明了本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思和實(shí)施要點(diǎn)，并非是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的任何簡單修改及等效結(jié)構(gòu)變換或修飾，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種燃?xì)廨啓C(jī)葉片精度快速檢測裝置，包括一個(gè)工作臺(tái)和固定于工作臺(tái)臺(tái)面上的葉片定位裝置，所述葉片定位裝置由定位銷、榫頭定位元件和定位擋板組成，定位擋板垂直固定于榫頭定位元件的一端，榫頭定位元件設(shè)有固定葉片的置片槽，定位銷垂直固定于定位擋板的內(nèi)側(cè)且伸入置片槽內(nèi)，其特征在于還包括輪廓測量裝置，所述的輪廓測量裝置對(duì)稱設(shè)置于所述葉片定位裝置的兩側(cè)，該輪廓測量裝置中包含采集葉片截面輪廓數(shù)據(jù)的測量元件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C(jī)葉片精度快速檢測裝置，其特征在于所述輪廓測 量裝置還包括絲杠、導(dǎo)軌、軸承、軸承座和聯(lián)軸器，所述絲杠的兩端通過軸承座內(nèi)的軸承支 撐，所述導(dǎo)軌位于絲杠的下方，導(dǎo)軌的兩端封閉于軸承座，所述測量元件的上部套裝于絲杠 上，測量元件的下端與導(dǎo)軌配合，所述聯(lián)軸器裝于絲杠的一端并與電機(jī)相連，所述測量元件 由電機(jī)驅(qū)動(dòng)沿絲杠在導(dǎo)軌上作直線運(yùn)動(dòng)，測量元件的運(yùn)動(dòng)軌跡與所述榫頭定位元件上置片 槽的走向一致。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃?xì)廨啓C(jī)葉片精度快速檢測裝置，其特征在于所述測 量元件主要包括測量筆、彈簧、光柵尺測量器、光柵尺和套筒，所述套筒上部設(shè)有與所述絲 杠套裝的通孔，套筒中部設(shè)有與所述通孔相垂直走向的腔體，該腔體的中前部設(shè)有限位裝 置，所述測量筆的筆桿上設(shè)有限位板，限位板沿測量筆的周向設(shè)置，該限位板位于腔體限位 裝置的內(nèi)側(cè)，所述限位裝置與限位板配合限制測量筆的位置，測量筆貫穿套筒的腔體，測量 筆的尾部設(shè)有光柵尺，光柵尺對(duì)應(yīng)面的套筒上設(shè)有配套的光柵尺測量器，所述彈簧套裝于 測量筆中段且限制于測量筆限位板與套筒腔體末端之間，測量筆的筆尖與被檢葉片曲面保 持接觸，套筒的下端與導(dǎo)軌配合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃?xì)廨啓C(jī)葉片精度快速檢測裝置，其特征在于所述的限位 板設(shè)于測量筆前部1/3至1/2區(qū)間內(nèi)，限位板將測量筆分為前后兩段，前段為圓柱和圓錐， 圓錐位于最前端，后段為棱柱，所述光柵尺設(shè)于測量筆尾部的棱柱面上，所述腔體的末端設(shè) 有與測量筆后段棱柱相配合的棱柱孔，供測量筆后段尾部穿過。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃?xì)廨啓C(jī)葉片精度快速檢測裝置，其特征在于所述的限位 裝置為對(duì)稱設(shè)置的螺桿。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃?xì)廨啓C(jī)葉片精度快速檢測裝置，其特征在于所述輪 廓測量裝置通過立柱固定于工作臺(tái)上，立柱上設(shè)有調(diào)節(jié)螺栓，該調(diào)節(jié)螺栓與輪廓測量裝置 的軸承座配合以固定和調(diào)節(jié)輪廓測量裝置。
7. 利用權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C(jī)葉片快速檢測裝置的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟a. 將待檢燃?xì)廨啓C(jī)葉片裝夾于所述檢測裝置中，建立夾具坐標(biāo)系P ;b. 在已知的葉片三維數(shù)據(jù)中選擇出兩個(gè)截面V A2，得到其數(shù)據(jù)，分別為B" B2，并且將 這些數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)；c. 啟動(dòng)輪廓測量裝置，使兩個(gè)輪廓測量裝置在相同高度采集得到對(duì)應(yīng)截面的輪廓數(shù) 據(jù)，并存入計(jì)算機(jī)；d. 通過立柱調(diào)整輪廓測量裝置的高度，改變測量截面，采集截面輪廓數(shù)據(jù)，并存入計(jì)算機(jī)；e. 根據(jù)步驟c得到&截面的輪廓數(shù)據(jù)B3，根據(jù)步驟d得到A2截面輪廓數(shù)據(jù)B4 ;f. 將步驟b得到的數(shù)據(jù)Bp B2離散化，并分別從兩個(gè)截面上選出6個(gè)特征點(diǎn)，記為P2、P3、P4、P5、P6、P7、Ps、P9、Pi。、Pn、P^ ;在檢測裝置坐標(biāo)系P中點(diǎn)Pi的坐標(biāo)為(Xi，y" Z》；g. 將步驟e得到的數(shù)據(jù)B3、B4離散化，分別從A、A2兩個(gè)截面實(shí)際測量得到的數(shù)據(jù)B3、B4 中找到截面輪廓中對(duì)應(yīng)位置的6個(gè)特征點(diǎn)，記為P' pP' 2、P' 3、P' 4、P' 5、P' 6、P' 7、 P' 8、P' 9、P' 1Q、P' U、P' ^;在檢測裝置坐標(biāo)系中點(diǎn)P' J勺坐標(biāo)為0c' i，y' i，z2);h. 根據(jù)步驟f， g得到的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，我們利用平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式來計(jì)算兩個(gè)截面的誤 差，其中Ax， Ay為平面的平移誤差，e為扭轉(zhuǎn)角度；點(diǎn)Pi，其基準(zhǔn)坐標(biāo)為(Xi， yi， Zi)，按 照截面位置誤差計(jì)算得到的坐標(biāo)假設(shè)為(Xn，yn，Zi)，而實(shí)際測量得到坐標(biāo)為(x' i，y' i，Zi)，按照最小二乘法來計(jì)算截面誤差值<formula>formula see original document page 3</formula>當(dāng)A取得最小時(shí)，就得到截面的誤差數(shù)據(jù)，由此可得A、 A2兩個(gè)截面的誤差分別為Y p ;y i = ( a xl， a yi， 9》，y 2 = ( a x2， a y2， 9 2);i.根據(jù)步驟h得到的截面誤差Yl、 Y^可以計(jì)算出葉片在平行于坐標(biāo)系Z二0平面的 沐平移誤差為(^L^,^i);葉片的扭轉(zhuǎn)誤差為(^)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種燃?xì)廨啓C(jī)葉片精度快速檢測裝置及其檢測方法，通過葉片定位裝置對(duì)被測葉片進(jìn)行定位；輪廓測量裝置對(duì)稱設(shè)置于葉片定位裝置的兩側(cè)，用于采集葉片截面的輪廓數(shù)據(jù)，采用本發(fā)明使得獲取葉身曲面數(shù)據(jù)的工作量大大減少；受人為影響因素小，獲得數(shù)據(jù)速度快；采用測量筆接觸式測量，測量精度高；離散截面輪廓數(shù)據(jù)的算法簡單、成熟、精度高，易于后續(xù)的誤差分析計(jì)算；截面輪廓高度和數(shù)量可選可調(diào)，靈活性大；機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，成本相對(duì)低廉而且測量精度有保障。
文檔編號(hào)G01B11/24GK101694374SQ200910024400
公開日2010年4月14日 申請(qǐng)日期2009年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月20日
發(fā)明者劉志會(huì), 姜歌東, 楊帆, 梅雪松, 王恪典, 王紅蓮, 陶濤 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué);