專利名稱：一種測量大尺寸機(jī)械零件垂直度的高精度檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種檢測儀，尤其涉及一種測量大尺寸機(jī)械零件垂直度的高精度檢測儀。
背景技術(shù)：
一直以來，對(duì)于一些尺寸大(> 2000mm)、重量大(> IOOOKg)、精度要求高(< 0.0lmm)的機(jī)械零件上的垂直度檢測是機(jī)械裝備制造過程中的難題。現(xiàn)有“三坐標(biāo)測量機(jī)法”、CXD測量法和百分表法等三種垂直度測量方法，對(duì)于大尺寸機(jī)械零件的垂直度的高精度測量存在難以解決的實(shí)際問題。其中“大型三坐標(biāo)測量機(jī)”從理論上講，可以測量大尺寸零件的垂直度，但受其測量頭關(guān)節(jié)臂間隙和重復(fù)定位精度的影響，其測量精度難以達(dá)到小于0.02毫米以上精度要求，而且，大尺寸機(jī)械零件自身尺寸大，重量大，移動(dòng)調(diào)整需要吊車等起重設(shè)備，三坐標(biāo)測量機(jī)的使用環(huán)境和儀器自身空間經(jīng)常受到限制；百分表法屬傳統(tǒng)測量方法，其使用的監(jiān)測儀精度和數(shù)字化程度存在不足；CCD測量法屬非接觸測量法，沒有三坐標(biāo)測量機(jī)和百分表法的上述不足，但CCD測量法操作復(fù)雜、儀器價(jià)格高，測量成本高。因此急需一種測量大尺寸機(jī)械零件垂直度的高精度檢測儀。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述問題中的不足之處，本實(shí)用新型提供了一種測量大尺寸機(jī)械零件垂直度的高精度檢測儀。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種測量大尺寸機(jī)械零件垂直度的高精度檢測儀，它由位移傳感器裝置、信息通信與處理模塊和儀器座三部分組成；儀器座由底座和支架構(gòu)成，支架安裝在底座上；位移傳感器裝置由高精度位移傳感器、信息通信與處理模塊組成；高精度位移傳感器為兩個(gè)或多個(gè)并上下平行設(shè)置；高精度位移傳感器通過滑座套裝在支架上并和支架形成可調(diào)式連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作使用方便、自動(dòng)化和數(shù)字化程度高、測量精度高，儀器造價(jià)低、測量成本低。儀器經(jīng)久耐用，壽命長，維護(hù)費(fèi)用低。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為使用時(shí)儀器校準(zhǔn)演示示意圖。圖3為使用時(shí)儀器檢測演示示意圖。圖4為顯示屏上的測量界面視圖。圖中:1、高精度位移傳感器；2、信息通信與處理模塊；3、底座；4、支架；5、大理石標(biāo)準(zhǔn)塊；6、大理石平臺(tái)；7、零件；8、待側(cè)面；9、滑座。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本測量儀主要由位移傳感器裝置、信息通信與處理模塊2和儀器座三部分組成。儀器座由底座3 (圓盤部分)和支架4組成，支架安裝在底座上。對(duì)位移傳感器起固定和支撐作用，材料均為普通金屬結(jié)構(gòu)鋼。位移傳感器裝置由高精度位移傳感器1、信息通信與處理模塊2組成。高精度位移傳感器I為兩個(gè)或多個(gè)并上下平行設(shè)置；高精度位移傳感器通過滑座9套裝在支架4上并和支架形成可調(diào)式連接。位移傳感器裝置的主要作用一是接受信息通信與處理模塊的指令實(shí)現(xiàn)自整定，二是通過與被測表面接觸將位移量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸出至信息通信與處理模塊。高精度位移傳感器與儀器座是可調(diào)式連接，可根據(jù)測量零件的具體尺寸和結(jié)構(gòu)做適應(yīng)性調(diào)整。信息通信與處理模塊主要由帶有專用軟件的PC組成。主要作用一是將操作人員的控制指令發(fā)送至位高精度移傳感器，二是接受高精度移傳感器反饋的信息并按要求進(jìn)行處理(計(jì)算測量數(shù)據(jù)結(jié)果，實(shí)時(shí)顯示結(jié)果，存儲(chǔ)信息、輸出打印信息等)。該單元的PC與高精度移傳感器分為無線傳輸和有線傳輸兩種模式可選。檢測儀的測量使用方法:本檢測儀按照GB1958-2004《形狀和位置公差檢測規(guī)定》的五條原則:與理想要素的比較原則、測量坐標(biāo)值原則、測量特征參數(shù)原則、測量跳動(dòng)原則、控制實(shí)體邊界原則設(shè)計(jì)制造，綜合“與理想要素的比較原則”和“測量特征參數(shù)原則”直接測量法檢測待測表面的垂直度誤差，測量原理符合國標(biāo)要求。第I步:檢測儀的垂直度校準(zhǔn)如圖2所示，將大理石標(biāo)準(zhǔn)塊5放置在檢測用大理石平臺(tái)6上，校準(zhǔn)大理石標(biāo)準(zhǔn)塊的平面與大理石平臺(tái)垂直。將高精度位移傳感器與大理石標(biāo)準(zhǔn)塊的平面接觸，電腦顯示屏?xí)?shí)時(shí)顯示各高精度位移傳感器的接觸狀態(tài)，當(dāng)電腦屏幕上各高精度位移傳感器顯示均不為零時(shí)，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“校準(zhǔn)按鈕”，檢測儀自動(dòng)將所有高精度位移傳感器的當(dāng)前位置記憶為零點(diǎn)位置，完成儀器校準(zhǔn)。原理是通過校準(zhǔn)功能(自動(dòng)記憶傳感器的零點(diǎn)位置)，儀器建立起了一個(gè)以各傳感器零點(diǎn)為參考點(diǎn)的“標(biāo)準(zhǔn)測量平面”，該“標(biāo)準(zhǔn)測量平面”的垂直度取決于“校準(zhǔn)平面”的垂直度，“校準(zhǔn)平面”為“標(biāo)準(zhǔn)方箱、標(biāo)準(zhǔn)塊規(guī)”等“國標(biāo)”標(biāo)準(zhǔn)件。第2步:檢測如圖3所示，零件(該零件外形尺寸3200X1100X600)放置在大理石平臺(tái)上，要求檢測零件7的待側(cè)面8與底面的垂直度；將已經(jīng)校準(zhǔn)的垂直度儀的高精度位移傳感器的觸頭與零件7的待測平面接觸，電腦顯示屏?xí)?shí)時(shí)顯示各傳感器的接觸狀態(tài)(圖4)，當(dāng)電腦屏幕上各傳感器顯示均不為零時(shí)，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“檢測按鈕”，信息通信與處理模塊會(huì)自動(dòng)計(jì)算出垂直度的數(shù)值，并顯示在電腦屏幕上，完成工件的垂直度測量。具有以下優(yōu)點(diǎn):測量原理符合國標(biāo)要求。本檢測儀按照GB1958-2004《形狀和位置公差檢測規(guī)定》的設(shè)計(jì)制造，符合國標(biāo)要求。測量精度高。采用比較測量原理，不存在重復(fù)定位誤差、不受儀器自身精度等影響，采用光電測微技術(shù)，可達(dá)到現(xiàn)有宏觀測量的最高精度達(dá)到±0.0Olmm:[0028]數(shù)字化程度高。采用計(jì)算機(jī)數(shù)字化通信與數(shù)據(jù)處理技術(shù)，具有測量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示和數(shù)據(jù)通信與處理(結(jié)果計(jì)算、存儲(chǔ)、打印)等功能。測量成本低。由于本實(shí)用新型的測量儀，與大型三坐標(biāo)測量機(jī)和CCD測量系統(tǒng)相比儀器結(jié)構(gòu)簡單，制造費(fèi)用低；檢測成本低。儀器自身尺寸小(移動(dòng)便捷)，不需要移動(dòng)調(diào)整大型工件，移動(dòng)儀器可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場測量，省去了大型工件的吊裝調(diào)整等過程；使用便捷，不需要特殊使用環(huán)境(溫度、濕度、光線、噪聲等)，使用者不需要特別專門培訓(xùn)即可使用儀器。上述實(shí)施方式并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的技術(shù)方案范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種測量大尺寸機(jī)械零件垂直度的高精度檢測儀，其特征在于:它由位移傳感器裝置、信息通信與處理模塊和儀器座三部分組成； 所述儀器座由底座和支架構(gòu)成，所述支架安裝在底座上；所述位移傳感器裝置由高精度位移傳感器、信息通信與處理模塊組成；所述高精度位移傳感器為兩個(gè)或多個(gè)并上下平行設(shè)置；高精度位移傳感器通過滑座套裝在支架上并和支架形成可調(diào)式連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種測量大尺寸機(jī)械零件垂直度的高精度檢測儀，它由位移傳感器裝置、信息通信與處理模塊和儀器座三部分組成；儀器座由底座和支架構(gòu)成，支架安裝在底座上；位移傳感器裝置由高精度位移傳感器、信息通信與處理模塊組成；高精度位移傳感器為兩個(gè)或多個(gè)并上下平行設(shè)置；高精度位移傳感器通過滑座套裝在支架上并和支架形成可調(diào)式連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作使用方便、自動(dòng)化和數(shù)字化程度高、測量精度高，儀器造價(jià)低、測量成本低。儀器經(jīng)久耐用，壽命長，維護(hù)費(fèi)用低。
文檔編號(hào)G01B21/22GK203024752SQ201220629388
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者王信友, 王茂旗, 潘海青 申請(qǐng)人:青島港灣職業(yè)技術(shù)學(xué)院