专利名称：深孔形位公差测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种深孔形位公差测量装置，属于测量工具技术领域。
背景技术：
目前，电站用的大型锻件如汽轮机轴，发电机轴，其中心孔在重型机械行业为精加工交货，形位公差要求严格，有直线度、圆柱度、直径、同轴度、跳动等要求。但由于中心孔是深孔，一般直径在Φ 100-400 mm，长度在1-18米左右，普通量具无法进行测量，传统测量直线度、直径、同轴、跳动是通过间接方法测量及机床精度保证来估算，对于通长深孔的圆柱度始终无法测量得到。激光跟踪仪测量精度好，可以使用其测量，但靶球采集测量点定位难度大，无法保证激光跟踪是深孔测量的难点。

发明内容
为了克服上述测量技术上的不足，本发明提供了一种深孔形位公差测量装置，该深孔形位公差测量装置不仅能测量孔的直线度、直径，还能评价出圆柱度和计算出孔的同轴度、跳动误差。本发明解决其技术难题所采用的技术方案是深孔形位公差测量装置由激光跟踪仪、球靶小车组成，激光跟踪仪为现有设备，球靶小车由球靶、可调弹性摆臂、摆臂电机、可调支架、行走轮、车体、平衡导块组成，球靶小车的具体结构为车体为矩形其两侧设有数个由电机控制的可转动的行走轮，行走轮的外侧设有平衡导块，车体前后分别设有两个支架， 前端支架上铰接可调支架，后端支架上铰接长支架，长支架铰接可调支架，长支架的前端铰接电机支架，电机支架上设有摆臂电机，摆臂电机通过联轴铰接可调弹性摆臂，可调弹性摆臂上端连接球靶。本发明的有益效果是可适用于各种孔径，不同长度的深孔的测量，可满足生产中的测量需要，测量精度高，操作简单、方便。


图1是本发明深孔形位公差测量装置球靶小车立体结构示意图。图2是本发明深孔形位公差测量装置球靶小车正视图。图3是本发明深孔形位公差测量装置球靶小车侧视图。图4是本发明深孔形位公差测量装置定位点示意图。图中1、球靶，2、可调弹性摆臂，3、摆臂电机，4、可调支架，5、行走轮，6、车体，7、平衡导块，8、长支架，9、电机支架，10、联轴。
具体实施例方式本发明深孔形位公差测量装置由激光跟踪仪、球靶小车组成，激光跟踪仪为现有设备，球靶小车由球靶、可调弹性摆臂、摆臂电机、可调支架、行走轮、车体、平衡导块组成，球靶小车的具体结构为如图1-3所示，车体6为矩形其两侧设有数个由电机控制的可转动的行走轮5，行走轮5的外侧设有平衡导块7，车体6前后分别设有两个支架，前端支架上铰接可调支架4，后端支架上铰接长支架8，长支架8铰接可调支架4，长支架8的前端铰接电机支架9，电机支架9上设有摆臂电机3，摆臂电机3通过联轴10铰接可调弹性摆臂2，可调弹性摆臂2上端连接球靶1。电源电缆和控制电缆分别接入车体6上的行走电机和摆臂电机3上，控制台分别连接电源电缆和控制电缆，行走电机驱动车体6行进到预定位置后，启动摆臂电机3带动可调弹性摆臂2和球靶1摆动，分别停在同截面预设定的P1-P6点，由激光跟踪仪采集坐标
点ο将车体及靶球1置入所需测量孔中，调整支架使摆臂旋转中心与测孔中心大致重合，调整可调弹性摆臂2长度、弹力压紧靶球1与测孔壁紧密并光滑接触，可调弹性摆臂2 圆周摆动平稳，启动激光跟踪仪，进入工作状态，与靶球1对好光，使跟踪仪能够跟踪靶球1 运动。控制摆臂带动靶球1，沿孔壁圆周，均勻定位，其测量定位点如图4所示，跟踪仪采集各坐标点，记录靶球1坐标位置。控制小车行走电机驱动小车，带动靶球1沿孔深行进，再按圆周采集坐标点，根据孔深长度，均勻设置圆周采集动作。待所需坐标采集完，利用跟踪仪配套的测量分析软件Spatial Analyzer 计算分析各坐标点，按测量原则计算出按标准圆柱评价出圆柱度误差，并可利用已采集的点坐标，计算出孔不同位置的圆度误差，中心孔的直线度误差。利用已定义出的理想圆柱体的基准点坐标结合外表面采集的点坐标，还可以计算出同轴度、跳动等误差。可根据深孔直径尺寸设计本装置尺寸，采用钢质较重长型车体，用于支持靶球支架及行走部分，并配以平衡导块，保证在深孔内运动平稳；微型减速电机驱动，可控制前后方向运动；可调云台式支架，适用于不同孔径测量需要；可调弹性摆臂，电机驱动，沿圆周方向摆动，带动靶球1处于不同角度，可适用于不同孔径测量需要，保证靶球1接触孔壁不同位置；标准靶球1，为激光跟踪仪的核心标准测量部件，可接收反射跟踪测量激光，跟踪仪可精确记录靶球1球心坐标。
权利要求
1. 一种深孔形位公差测量装置，由激光跟踪仪、球靶小车组成，激光跟踪仪为现有设备，球靶小车由球靶、可调弹性摆臂、摆臂电机、可调支架、行走轮、车体、平衡导块组成，其特征是球靶小车的具体结构为车体(6)为矩形其两侧设有数个由电机控制的可转动的行走轮(5)，行走轮(5)的外侧设有平衡导块(7)，车体(6)前后分别设有两个支架，前端支架上铰接可调支架(4)，后端支架上铰接长支架(8)，长支架(8)铰接可调支架(4)，长支架 (8)的前端铰接电机支架(9)，电机支架(9)上设有摆臂电机(3)，摆臂电机(3)通过联轴 (10)铰接可调弹性摆臂(2)，可调弹性摆臂(2)上端连接球靶(1 )。
全文摘要
本发明公开了一种深孔形位公差测量装置，属于测量工具技术领域，由激光跟踪仪、球靶小车组成，激光跟踪仪为现有设备，球靶小车由球靶、可调弹性摆臂、摆臂电机、可调支架、行走轮、车体、平衡导块组成，球靶小车的具体结构为车体为矩形其两侧设有数个由电机控制的可转动的行走轮，行走轮的外侧设有平衡导块，车体前后分别设有两个支架，前端支架上铰接可调支架，后端支架上铰接长支架，长支架铰接可调支架，长支架的前端铰接电机支架，电机支架上设有摆臂电机，摆臂电机通过联轴铰接可调弹性摆臂，可调弹性摆臂上端连接球靶。可适用于各种孔径，不同长度的深孔的测量，可满足生产中的测量需要，测量精度高，操作简单、方便。
文档编号G01B11/24GK102435149SQ20111027255
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月15日 优先权日2011年9月15日
发明者岳文起, 王金桥 申请人:中国第一重型机械股份公司