CN110044233B - 非接触式摇臂类零件自由行程检查测量仪及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械技术领域，涉及一种非接触式摇臂类零件自由行程检查测量仪及其使用方法。该装置包括装夹固定装置、万向关节、锁紧装置、球形锁紧装置、表盘夹紧装置、阿基米德螺旋线刻度盘、同步指针、万向轴承锁紧装置、摇臂零件夹紧装置、全开折页、锁紧螺栓、指针和轴承。万向关节、锁紧装置、球形锁紧装置、表盘夹紧装置组成了万向调整装置，用于将阿基米德螺旋线刻度盘从多个角度调整到水平位置；万向轴承锁紧装置、全开折页、摇臂零件夹紧装置和锁紧螺钉用于将同步指针装夹在摇臂类零件的测量点上，将同步指针的指针调整到与阿基米德螺旋线刻度盘的零位重合。本发明结构灵活，适用范围广，测量精度高，表盘和指针可以在任意角度内进行调整。
Description
技术领域
本发明属于机械技术领域，涉及一种非接触式摇臂类零件自由行程检查测量仪及其使用方法。
背景技术
在飞机生产制造过程中，由于所有的操纵设备都要求运动完之后自动回中到中立位置，但由于每一个操纵系统都是由机械铰链、传动摇臂、弹簧拉杆等机械组件组成。因此在传动过程中就要克服相关连接部位的摩擦力而在失去外力操纵的情况下自动回中。但距离初始的零位相差多少，我们需要对其进行测量。目前常规的方法是先在摇臂零件的测量点上人为的用铁丝缠绕在零件上，然后用铁丝的一个端头作为测量指针，并在钢板尺上对准一个参考零点，保持钢板尺不动，在规定的方向上人为外力正、反移动摇臂零件，并记下正、反两个回中位置指针在钢板尺上的数值，将两个数值进行差值计算，结果即为该摇臂零件在该方向上的自由行程数值。但目前存在以下几方面问题：(1)该零件采用铁丝作为指针，钢板尺作为刻度盘，由于摇臂类零件在运动过程中的轨迹是曲线，这样就有可能使指针碰到钢板尺上，造成指针的形状发生改变，最终影响测量数据的准确性；(2)整个测量过程中还需要人为的将钢板尺用手固定到飞机上的某一个位置保持不动，待该方向测量结束才能移开钢板尺，人为的因素也有可能是钢板尺的位置发生改变，进而造成测量数据的不准确。(3)该测量装置为了避开摇臂零件的运动轨迹，因此指针要与钢板尺保持一定的距离，这样一来，操作者不同角度的读取数据也会存在数值不准确的现象。
鉴于以上种种由于测量设备和人为因素造成的测量数据不准确性的问题，发明了该非接触式摇臂类零件自由行程检查测量仪,该测量仪结构精密，测量范围宽，装夹一次可以测量摇臂类零件多方位的自由行程，由于测量表盘采用的是阿基米德螺旋线原理，因此可以将测量数据的精度提高10倍。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提出一种非接触式摇臂类零件自由行程检查测量仪及其使用方法，能够适应比较复杂的测量区域，适用范围宽，测量精度高，大大解决了以往人为因素和测量设备本身缺陷所造成的测量数据不准确等问题。
本发明的技术方案为：
一种非接触式摇臂类零件自由行程检查测量仪，包括装夹固定装置1、第一万向关节2、锁紧装置3、第二万向关节4、球形锁紧装置5、表盘夹紧装置6、阿基米德螺旋线刻度盘7、同步指针8、万向轴承锁紧装置9、第一摇臂零件夹紧装置10、全开折页11、第二摇臂零件夹紧装置12、锁紧螺栓13、指针14和轴承15；
所述装夹固定装置1为倒U型，上端设置可调节的锁紧螺栓，用于将测量仪装夹固定在摇臂类零件的周围固定结构上；所述第一万向关节2一端与装夹固定装置1螺接，另一端通过锁紧装置3与第二万向关节4的一端连接，所述第二万向关节4的另一端与球形锁紧装置5螺接；所述表盘夹紧装置6与球形锁紧装置5螺接，用于装夹阿基米德螺旋线刻度盘7；第一万向关节2、锁紧装置3、第二万向关节4、球形锁紧装置5、表盘夹紧装置6组成了万向调整装置，用于将阿基米德螺旋线刻度盘7从多个角度调整到水平位置；
所述阿基米德螺旋线刻度盘7为圆盘状，标有阿基米德螺旋线，设有指针14，所述轴承15安装与阿基米德螺旋线刻度盘7下端的中心轴上；
所述万向轴承锁紧装置9、第一摇臂零件夹紧装置10、全开折页11、第二摇臂零件夹紧装置12和锁紧螺钉13用于将同步指针8装夹在摇臂类零件的测量点上，并通过万向轴承锁紧装置9将同步指针8的指针调整到与阿基米德螺旋线刻度盘7的零位重合；所述同步指针8为弓形，一端装夹在万向轴承锁紧装置9的轴承孔中，调整同步指针8至发现与摇臂类零件平行，通过调节万向轴承锁紧装置9的螺钉锁紧同步指针8；万向轴承锁紧装置9与第一摇臂零件夹紧装置10固定连接；所述第一摇臂零件夹紧装置10通过全开折页11与第二摇臂零件夹紧装置12连接，并设有锁紧螺栓13，用于打开和锁紧第一摇臂零件夹紧装置10与第二摇臂零件夹紧装置12。
使用方法如下：
(1)调节锁紧螺栓13，使第一摇臂零件夹紧装置10，第二摇臂零件夹紧装置12通过全开折页11打开，装夹在摇臂零件的测量点上，拧紧锁紧螺栓13；
(2)调节万向轴承锁紧装置9的螺钉，将同步指针8装夹在万向轴承锁紧装置9的轴承孔中，调整同步指针8至法向与摇臂类零件平行，然后锁紧；
(3)调节装夹固定装置1的锁紧螺栓，将其装夹在摇臂类零件的周围固定结构上，然后锁紧；
(4)将阿基米德螺旋线刻度盘7的轴端装夹到表盘夹紧装置6的装夹孔中，然后锁紧；
(5)按照技术文件要求，向正方向施加一定数值的作用力F1，然后让摇臂类零件自动回中；
(6)通过调整万向关节2、万向关节4、球形锁紧装置5，保证阿基米德螺旋线刻度盘7处于水平位置，并使其中心零点与同步指针8重合，然后通过调整锁紧装置3，将其锁紧；
(7)按照技术文件要求，向反方向施加一定数值的作用力F2，然后让摇臂类零件自动回中；
(8)此时转动阿基米德螺旋线刻度盘7，使同步指针8的针尖与阿基米德螺旋线刻度盘7的阿基米德螺旋线轨迹上的其中一点重合，然后转动指针14，使其上面的基准线、阿基米德螺旋线刻度盘7圆心以及同步指针8的针尖，三者在一条直线上，最终读取的数值即为该摇臂零件在某一方向上的自由行程。
本发明的有益效果：
(1)该发明结构灵活，适用范围广，测量精度高，表盘和指针可以在任意角度内进行调整，可以适应各种复杂的测量区域，避免了小空间、装置大不易调整弊病。
(2)由于该发明专利采用的表盘是阿基米德螺旋线原理，最小测量精度可以达到0.1mm，和以前的用钢板尺测量精度相比，其精度提高了10倍。
(3)该发明专利阿基米德螺旋线表盘支架采用的是柔性球形调节关节，因此可以在任意平面内对表盘进行调节，简化了调整难度，加大了调整范围，和以前测量相比，测量数值读取更加方便。
(4)由于该发明专利同步指针8在摇臂类零件的固定采用的是专用的外形结构，可以严格保证同步指针8装夹的稳定性。
(5)又因该发明专利的阿基米德螺旋线刻度盘7、同步指针8采用的是可拆式的结构，因此可以根据测量范围、区域、结构的不同选择不同行程和精度的刻度盘，以此来适应各种测量环境。
附图说明
图1为一种非接触式摇臂类零件自由行程检查测量仪的结构示意图；
图2(a)为阿基米德螺旋线刻度盘的俯视示意图；
图2(b)为阿基米德螺旋线刻度盘的侧视示意图；
图3为一种非接触式摇臂类零件自由行程检查测量仪的结构示意图；
图中：1装夹固定装置；2第一万向关节；3锁紧装置；4第二万向关节；5球形锁紧装置；6表盘夹紧装置；7阿基米德螺旋线刻度盘；8同步指针；9万向轴承锁紧装置；10第一摇臂零件夹紧装置；11全开折页；12第二摇臂零件夹紧装置；13锁紧螺栓；14指针；15轴承。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方案。
如图1所示，一种非接触式摇臂类零件自由行程检查测量仪，包括装夹固定装置1、第一万向关节2、锁紧装置3、第二万向关节4、球形锁紧装置5、表盘夹紧装置6、阿基米德螺旋线刻度盘7、同步指针8、万向轴承锁紧装置9、第一摇臂零件夹紧装置10、全开折页11、第二摇臂零件夹紧装置12、锁紧螺栓13、指针14和轴承15；
所述装夹固定装置1为倒U型，上端设置可调节的锁紧螺栓，用于将测量仪装夹固定在摇臂类零件的周围固定结构上；所述第一万向关节2一端与装夹固定装置1螺接，另一端通过锁紧装置3与第二万向关节4的一端连接，所述第二万向关节4的另一端与球形锁紧装置5螺接；所述表盘夹紧装置6与球形锁紧装置5螺接，用于装夹阿基米德螺旋线刻度盘7；第一万向关节2、锁紧装置3、第二万向关节4、球形锁紧装置5、表盘夹紧装置6组成了万向调整装置，用于将阿基米德螺旋线刻度盘7从多个角度调整到水平位置；
所述阿基米德螺旋线刻度盘7为圆盘状，标有阿基米德螺旋线，设有指针14，所述轴承15安装与阿基米德螺旋线刻度盘7下端的中心轴上；
所述万向轴承锁紧装置9、第一摇臂零件夹紧装置10、全开折页11、第二摇臂零件夹紧装置12和锁紧螺钉13用于将同步指针8装夹在摇臂类零件的测量点上，并通过万向轴承锁紧装置9将同步指针8的指针调整到与阿基米德螺旋线刻度盘7的零位重合；所述同步指针8为弓形，一端装夹在万向轴承锁紧装置9的轴承孔中，调整同步指针8至发现与摇臂类零件平行，通过调节万向轴承锁紧装置9的螺钉锁紧同步指针8；万向轴承锁紧装置9与第一摇臂零件夹紧装置10固定连接；所述第一摇臂零件夹紧装置10通过全开折页11与第二摇臂零件夹紧装置12连接，并设有锁紧螺栓13，用于打开和锁紧第一摇臂零件夹紧装置10与第二摇臂零件夹紧装置12。
使用方法如下：
(1)调节锁紧螺栓13，使第一摇臂零件夹紧装置10，第二摇臂零件夹紧装置12通过全开折页11打开，装夹在摇臂零件的测量点上，拧紧锁紧螺栓13；
(2)调节万向轴承锁紧装置9的螺钉，将同步指针8装夹在万向轴承锁紧装置9的轴承孔中，调整同步指针8至法向与摇臂类零件平行，然后锁紧；
(3)调节装夹固定装置1的锁紧螺栓，将其装夹在摇臂类零件的周围固定结构上，然后锁紧；
(4)将阿基米德螺旋线刻度盘7的轴端装夹到表盘夹紧装置6的装夹孔中，然后锁紧；
(5)按照技术文件要求，向正方向施加一定数值的作用力F1，然后让摇臂类零件自动回中；
(6)通过调整万向关节2、万向关节4、球形锁紧装置5，保证阿基米德螺旋线刻度盘7处于水平位置，并使其中心零点与同步指针8重合，然后通过调整锁紧装置3，将其锁紧；
(7)按照技术文件要求，向反方向施加一定数值的作用力F2，然后让摇臂类零件自动回中；
(8)此时转动阿基米德螺旋线刻度盘7，使同步指针8的针尖与阿基米德螺旋线刻度盘7的阿基米德螺旋线轨迹上的其中一点重合，然后转动指针14，使其上面的基准线、阿基米德螺旋线刻度盘7圆心以及同步指针8的针尖，三者在一条直线上，最终读取的数值即为该摇臂零件在某一方向上的自由行程。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (1)
1.一种非接触式摇臂类零件自由行程检查测量仪，其特征在于，所述的非接触式摇臂类零件自由行程检查测量仪包括装夹固定装置(1)、第一万向关节(2)、锁紧装置(3)、第二万向关节(4)、球形锁紧装置(5)、表盘夹紧装置(6)、阿基米德螺旋线刻度盘(7)、同步指针(8)、万向轴承锁紧装置(9)、第一摇臂零件夹紧装置(10)、全开折页(11)、第二摇臂零件夹紧装置(12)、锁紧螺栓(13)、指针(14)和轴承(15)；
所述装夹固定装置(1)为倒U型，上端设置可调节的锁紧螺栓，用于将测量仪装夹固定在摇臂类零件的周围固定结构上；所述第一万向关节(2)一端与装夹固定装置(1)螺接，另一端通过锁紧装置(3)与第二万向关节(4)的一端连接，所述第二万向关节(4)的另一端与球形锁紧装置(5)螺接；所述表盘夹紧装置(6)与球形锁紧装置(5)螺接，用于装夹阿基米德螺旋线刻度盘(7)；第一万向关节(2)、锁紧装置(3)、第二万向关节(4)、球形锁紧装置(5)、表盘夹紧装置(6)组成了万向调整装置，用于将阿基米德螺旋线刻度盘(7)从多个角度调整到水平位置；
所述阿基米德螺旋线刻度盘(7)为圆盘状，标有阿基米德螺旋线，设有指针(14)，所述轴承(15)安装与阿基米德螺旋线刻度盘(7)下端的中心轴上；
所述万向轴承锁紧装置(9)、第一摇臂零件夹紧装置(10)、全开折页(11)、第二摇臂零件夹紧装置(12)和锁紧螺栓(13)用于将同步指针(8)装夹在摇臂类零件的测量点上，并通过万向轴承锁紧装置(9)将同步指针(8)的指针调整到与阿基米德螺旋线刻度盘(7)的零位重合；所述同步指针(8)为弓形，一端装夹在万向轴承锁紧装置(9)的轴承孔中，调整同步指针(8)至发现与摇臂类零件平行，通过调节万向轴承锁紧装置(9)的螺钉锁紧同步指针(8)；万向轴承锁紧装置(9)与第一摇臂零件夹紧装置(10)固定连接；所述第一摇臂零件夹紧装置(10)通过全开折页(11)与第二摇臂零件夹紧装置(12)连接，并设有锁紧螺栓(13)，用于打开和锁紧第一摇臂零件夹紧装置(10)与第二摇臂零件夹紧装置(12)；所述非接触式摇臂类零件自由行程检查测量仪的使用方法，其包括以下步骤：
第一步，调节锁紧螺栓(13)，使第一摇臂零件夹紧装置(10)，第二摇臂零件夹紧装置(12)通过全开折页(11)打开，装夹在摇臂零件的测量点上，拧紧锁紧螺栓(13)；
第二步，调节万向轴承锁紧装置(9)的螺钉，将同步指针(8)装夹在万向轴承锁紧装置(9)的轴承孔中，调整同步指针(8)至法向与摇臂类零件平行，然后锁紧；
第三步，调节装夹固定装置(1)的锁紧螺栓，将其装夹在摇臂类零件的周围固定结构上，然后锁紧；
第四步，将阿基米德螺旋线刻度盘(7)的轴端装夹到表盘夹紧装置(6)的装夹孔中，然后锁紧；
第五步，按照技术文件要求，向正方向施加一定数值的作用力F1，然后让摇臂类零件自动回中；
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第七步，按照技术文件要求，向反方向施加一定数值的作用力F2，然后让摇臂类零件自动回中；
第八步，此时转动阿基米德螺旋线刻度盘(7)，使同步指针(8)的针尖与阿基米德螺旋线刻度盘(7)的阿基米德螺旋线轨迹上的其中一点重合，然后转动指针(14)，使其上面的基准线、阿基米德螺旋线刻度盘(7)圆心以及同步指针(8)的针尖，三者在一条直线上，最终读取的数值即为该摇臂零件在某一方向上的自由行程。
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