一种五轴联动叶片光谱共焦测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种五轴联动叶片光谱共焦测量装置，转台设置在底座上，由第一电机控制旋转，第一平行滑轨之间设有第一丝杠，顶尖板滑动连接在第一平行滑轨上，X轴移动平台滑动连接在底座上的第二平行滑轨上，Y轴移动平台滑动连接在X轴移动平台上的第三平行滑轨上，第二Z轴立柱固定在Y轴移动平台上，光谱夹具滑动连接在第二Z轴立柱，第一丝杠、第二丝杠、第三丝杠和第四丝杠分别通过第二电机、第三电机、第四电机和第五电机控制。本实用新型专利技术采用的光谱共焦传感器尺寸小，可实现叶片槽宽、深孔、小半径弧面等部位的测量，通过调节光谱夹具，可实现光谱共焦传感器的水平和竖直测量，不仅实现了系统的标定，也可对叶片的某些轴向几何尺寸进行测量。

A Five-Axis Spectral Confocal Measuring Device for Blades

The utility model discloses a five-axis linkage blade spectral confocal measuring device. The turntable is set on the base and rotated by the first motor. The first parallel slide rail is controlled by a first lead screw. The apex plate slides to connect to the first parallel slide rail, the X-axis moving platform slides to connect to the second parallel slide rail on the base, and the Y-axis moving platform slides to connect to the first parallel slide rail on the X-axis moving platform. On the three parallel slideways, the second Z-axis column is fixed on the Y-axis mobile platform, and the spectral fixture slides to the second Z-axis column. The first screw, the second screw, the third screw and the fourth screw are controlled by the second motor, the third motor, the fourth motor and the Fifth Motor respectively. The spectral confocal sensor used in the utility model has small size, and can realize the measurement of blade groove width, deep hole, small radius arc surface and other parts. By adjusting the spectral fixture, the horizontal and vertical measurement of the spectral confocal sensor can be realized, which not only realizes the system calibration, but also can measure some axial geometric dimensions of the blade.

【技术实现步骤摘要】
一种五轴联动叶片光谱共焦测量装置
本技术涉及一种五轴联动叶片光谱共焦测量装置，属于专用测量设备

技术介绍
叶片在航空、核电、舰船等关系到国计民生的行业中被广泛运用，它将流体介质的能量转化为机械能，是发动机、汽轮机、涡轮增压器等动力设备的核心部件，其加工质量直接影响着相应设备的性能，因此需要对叶片型线及几何尺寸进行测量以保证质量。目前叶片测量方式大致有四种：1、样板法：为一般工厂对粗加工、半精加工叶片进行型面检测的主要方法，样板长期与卡槽接触，易造成变形影响测量精度；可测截面的档位数有限，测量数据无法反应叶片的真实状况；检测结果易受工人的主观判断和熟练程度的影响，导致测量结果的不稳定。2、三坐标测量机（CMM）：测量头在检测过程中与工件接触，长期磨损，影响测量精度，需要定时补偿，因此很少用于粗加工、半精加工的工件检测；由于测量头的测量原理及尺寸限制，CMM无法测量某些柔软工件及细节数据；CMM需要专门的测量人员，人工成本昂贵；CMM的检测效率低，一片500mm的叶片编程时间大约需要5个小时，检测耗时近2个小时，且价格昂贵，通常用于抽样检测，在规模较小的工厂很难被推广。3、基于数控装置的在叶片线检测系统：能够真实反映叶片的实际加工及变形情况，但测量过程占用机床加工时间，工期较紧时，不宜使用。4、采用激光位移传感器的非接触式测量专机：测头精度无法满足叶片精加工尺寸测量精度要求，且内部控制算法及检测报告大多非自主开发，无法满足不同客户的不同需求。
技术实现思路
为了解决上述四种方法的不足，本技术提供一种五轴联动叶片光谱共焦测量装置，达到一个平衡，实现不同尺寸叶片型线、几何尺寸各项参数的低成本、高精度、高效率测量。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种五轴联动叶片光谱共焦测量装置，包括底座、转台、第一Z轴立柱、第二Z轴立柱、顶尖板、X轴移动平台、Y轴移动平台、光谱夹具、光谱滑块、标定块，所述转台设置在底座上，且通过第一电机控制旋转，所述转台上中心处设有叶片夹具，所述第一Z轴立柱固定在底座上，且位于转台一侧，所述第一Z轴立柱的两侧边沿Z轴方向设有两条第一平行滑轨，且两条第一平行滑轨之间设有第一丝杠，且第一丝杠顶端与第二电机的电机轴连接，所述顶尖板的一端通过第一滑板滑动连接在第一平行滑轨上，且所述第一滑板与第一丝杠连接，所述顶尖板的下表面设有锥形顶尖，用于固定叶片顶尖，所述底座上固定有两条沿X轴方向设置的第二平行滑轨，且两条第二平行滑轨之间设有第二丝杠，第二丝杠的顶端与第三电机的电机轴连接，所述X轴移动平台滑动连接在第二平行滑轨上，且与第二丝杠连接，所述X轴移动平台上设有沿Y轴方向设置的两条第三平行滑轨，且两条第三平行滑轨之间设有第三丝杠，第三丝杠的顶端与第四电机的电机轴连接，所述Y轴移动平台滑动连接在X轴移动平台上的第三平行滑轨上，且与第三丝杠连接，所述第二Z轴立柱沿Z轴方向固定在Y轴移动平台上，且位于转台一侧，所述第二Z轴立柱上设有两条沿Z轴方向设置的第四平行滑轨，两条第四平行滑轨之间设有第四丝杠，第四丝杠顶端与第五电机的电机轴连接，所述光谱滑块通过第二滑板滑动连接在第四平行滑轨上，且第二滑板与第四丝杠连接，第六电机的电机轴从光谱滑块的一侧穿过光谱滑块底部的轴孔与光谱夹具一端垂直连接，所述光谱夹具内设有光谱共焦传感器，所述标定块设置在底座上，且位于光谱共焦传感器的检测范围内。优选地，所述第二平行滑轨、第三平行滑轨和第四平行滑轨上均设有光栅尺。优选地，所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机均为伺服电机，且分别通过驱动控制器控制连接，所述驱动控制器由上位机通过运动控制板卡集驱动控制。优选地，所述转台绕中心轴旋转角度为0~360°。有益效果：本技术提供一种五轴联动叶片光谱共焦测量装置，采用的光谱共焦传感器较传统的三角测量原理的激光位移传感器而言，尺寸更小，可实现叶片槽宽、深孔、小半径弧面等部位的测量，通过调节光谱夹具，可实现光谱共焦传感器的水平和竖直测量，不仅实现了系统的标定，也可对叶片的某些轴向几何尺寸进行测量。附图说明图1为本技术的整体系统能够结构图；图2为本技术的部分结构图。图中：底座1、转台2、第一Z轴立柱3、第二Z轴立柱4、顶尖板5、X轴移动平台6、Y轴移动平台7、光谱夹具8、光谱滑块9、标定块10、叶片夹具11、第一平行滑轨12、第一丝杠13、第二电机14、第一滑板15、锥形顶尖16、叶片17、第二平行滑轨18、第二丝杠19、第三电机20、第三平行滑轨21、第三丝杠22、第四电机23、第四平行滑轨24、第四丝杠25、第五电机26、第二滑板27、第六电机28、上位机29、驱动控制器30、运动控制板卡集31。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。一种五轴联动叶片光谱共焦测量装置，包括底座1、转台2、第一Z轴立柱3、第二Z轴立柱4、顶尖板5、X轴移动平台6、Y轴移动平台7、光谱夹具8、光谱滑块9、标定块10，所述转台2设置在底座1上，且通过第一电机控制旋转，所述转台2上中心处设有叶片夹具11，所述第一Z轴立柱3固定在底座1上，且位于转台2一侧，所述第一Z轴立柱3的两侧边沿Z轴方向设有两条第一平行滑轨12，且两条第一平行滑轨12之间设有第一丝杠13，且第一丝杠13顶端与第二电机15的电机轴连接，所述顶尖板5的一端通过第一滑板15滑动连接在第一平行滑轨12上，且所述第一滑板15与第一丝杠13连接，所述顶尖板5的下表面设有锥形顶尖16，用于固定叶片17顶尖，所述底座1上固定有两条沿X轴方向设置的第二平行滑轨18，且两条第二平行滑轨18之间设有第二丝杠19，第二丝杠19的顶端与第三电机20的电机轴连接，所述X轴移动平台6滑动连接在第二平行滑轨18上，且与第二丝杠19连接，所述X轴移动平台6上设有沿Y轴方向设置的两条第三平行滑轨21，且两条第三平行滑轨21之间设有第三丝杠22，第三丝杠22的顶端与第四电机23的电机轴连接，所述Y轴移动平台7滑动连接在X轴移动平台6上的第三平行滑轨21上，且与第三丝杠22连接，所述第二Z轴立柱4沿Z轴方向固定在Y轴移动平台7上，且位于转台2一侧，所述第二Z轴立柱4上设有两条沿Z轴方向设置的第四平行滑轨24，两条第四平行滑轨24之间设有第四丝杠25，第四丝杠25顶端与第五电机26的电机轴连接，所述光谱滑块9通过第二滑板27滑动连接在第四平行滑轨24上，且第二滑板27与第四丝杠25连接，第六电机28的电机轴从光谱滑块9的一侧穿过光谱滑块9底部的轴孔与光谱夹具8一端垂直连接，所述光谱夹具8内设有光谱共焦传感器，所述标定块10设置在底座1上，且位于光谱共焦传感器的检测范围内。优选地，所述第二平行滑轨18、第三平行滑轨21和第四平行滑轨24上均设有光栅尺。优选地，所述第一电机、第二电机14、第三电机20、第四电机23、第五电机26均为伺服电机，且分别通过驱动控制器30控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种五轴联动叶片光谱共焦测量装置，其特征在于，包括底座、转台、第一Z轴立柱、第二Z轴立柱、顶尖板、X轴移动平台、Y轴移动平台、光谱夹具、光谱滑块、标定块，所述转台设置在底座上，且通过第一电机控制旋转，所述转台上中心处设有叶片夹具，所述第一Z轴立柱固定在底座上，且位于转台一侧，所述第一Z轴立柱的两侧边沿Z轴方向设有两条第一平行滑轨，且两条第一平行滑轨之间设有第一丝杠，且第一丝杠顶端与第二电机的电机轴连接，所述顶尖板的一端通过第一滑板滑动连接在第一平行滑轨上，且所述第一滑板与第一丝杠连接，所述顶尖板的下表面设有锥形顶尖，用于固定叶片顶尖，所述底座上固定有两条沿X轴方向设置的第二平行滑轨，且两条第二平行滑轨之间设有第二丝杠，第二丝杠的顶端与第三电机的电机轴连接，所述X轴移动平台滑动连接在第二平行滑轨上，且与第二丝杠连接，所述X轴移动平台上设有沿Y轴方向设置的两条第三平行滑轨，且两条第三平行滑轨之间设有第三丝杠，第三丝杠的顶端与第四电机的电机轴连接，所述Y轴移动平台滑动连接在X轴移动平台上的第三平行滑轨上，且与第三丝杠连接，所述第二Z轴立柱沿Z轴方向固定在Y轴移动平台上，且位于转台一侧，所述第二Z轴立柱上设有两条沿Z轴方向设置的第四平行滑轨，两条第四平行滑轨之间设有第四丝杠，第四丝杠顶端与第五电机的电机轴连接，所述光谱滑块通过第二滑板滑动连接在第四平行滑轨上，且第二滑板与第四丝杠连接，第六电机的电机轴从光谱滑块的一侧穿过光谱滑块底部的轴孔与光谱夹具一端垂直连接，所述光谱夹具内设有光谱共焦传感器，所述标定块设置在底座上，且位于光谱共焦传感器的检测范围内。...

【技术特征摘要】
1.一种五轴联动叶片光谱共焦测量装置，其特征在于，包括底座、转台、第一Z轴立柱、第二Z轴立柱、顶尖板、X轴移动平台、Y轴移动平台、光谱夹具、光谱滑块、标定块，所述转台设置在底座上，且通过第一电机控制旋转，所述转台上中心处设有叶片夹具，所述第一Z轴立柱固定在底座上，且位于转台一侧，所述第一Z轴立柱的两侧边沿Z轴方向设有两条第一平行滑轨，且两条第一平行滑轨之间设有第一丝杠，且第一丝杠顶端与第二电机的电机轴连接，所述顶尖板的一端通过第一滑板滑动连接在第一平行滑轨上，且所述第一滑板与第一丝杠连接，所述顶尖板的下表面设有锥形顶尖，用于固定叶片顶尖，所述底座上固定有两条沿X轴方向设置的第二平行滑轨，且两条第二平行滑轨之间设有第二丝杠，第二丝杠的顶端与第三电机的电机轴连接，所述X轴移动平台滑动连接在第二平行滑轨上，且与第二丝杠连接，所述X轴移动平台上设有沿Y轴方向设置的两条第三平行滑轨，且两条第三平行滑轨之间设有第三丝杠，第三丝杠的顶端与第四电机的电机轴连接，所述Y轴移动平台滑动连接在X轴移动平台上的第三平行滑轨上，且与第三丝杠连接，所述第二Z轴立柱沿Z轴方向固定在...

【专利技术属性】
技术研发人员：田胜，廖华丽，钱俞好，王光清，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：新型
国别省市：江苏,32