本技術(shù)涉及工件形變量測量，特別是涉及一種大型焊接工件形變量快速測量裝置。

背景技術(shù)：

1、大型焊接零件的應(yīng)用遍布于建筑，機床，醫(yī)療設(shè)備以及軌道交通領(lǐng)域，不同領(lǐng)域?qū)τ诰群桶踩远加幸欢ǖ囊?，而焊接或者熱處理之后的變形成本是重要的質(zhì)量控制工序。對于制造工廠而言，如何快速便捷，不受場地和設(shè)備制約，低成本的完成變形的測量，從而進行精度和安全性的評估極為重要。

2、目前對工件進行形變量測量的方法主要有三坐標(biāo)檢測和機床打表（百分表、千分表等）兩種，但是前者不僅設(shè)備昂貴，且對場地面積及溫濕度的要求均較高；而后者在操作時需要轉(zhuǎn)運工件并安裝到機床上才能測量，故顯然不適用于大型工件。

3、經(jīng)檢索，公開號為cn113042577b的中國實用新型專利公開了一種工件校形方法及工件校形裝置，包括對被校形工件進行測量，根據(jù)測量獲得的數(shù)據(jù)計算被校形工件與參考工件的差異，獲得被校形工件的加工余量，加工余量包括被校形工件的形變區(qū)域及相應(yīng)的形變量；根據(jù)被校形工件的加工余量，采用不同頻率的超聲波噴丸槍對被校形工件進行校形處理；重復(fù)上述步驟，直至被校形工件滿足校形標(biāo)準(zhǔn)。該申請通過線激光進行測量，以此來獲得工件的形變信息（包括形變區(qū)域以及相應(yīng)的形變量），但是該方式需要將待加工的金屬板件放置于工作臺上，而對于大型工件來說，這種需要轉(zhuǎn)運工件的測量方式會讓工序復(fù)雜，也增添了測量時操作的困難程度，無法快速且方便的完成工件形變量的測量。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型在于提供一種大型焊接工件形變量快速測量裝置，主要解決的技術(shù)問題在于如何方便的對大型焊接工件進行形變量的測量。

2、為達到上述目的，本實用新型實施例的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

3、一種大型焊接工件形變量快速測量裝置，包括固定筒、調(diào)節(jié)機構(gòu)、支撐機構(gòu)、測定機構(gòu)，測定機構(gòu)用于測量數(shù)值，支撐機構(gòu)包括固定組件和調(diào)平組件，固定組件包括底座，底座用于支撐測定機構(gòu)，底座的底部設(shè)有吸附模塊，且底座的外側(cè)設(shè)有貼附模塊，吸附模塊和貼附模塊用于維持底座的穩(wěn)定性，吸附模塊包括磁鐵塊，貼附模塊包括綁帶，綁帶的兩側(cè)分別設(shè)有若干個磁鐵片和吸盤，調(diào)平組件包括底板，底板用于保證測定機構(gòu)的絕對水平度，調(diào)節(jié)機構(gòu)包括升降組件和旋轉(zhuǎn)組件，升降組件和旋轉(zhuǎn)組件分別用于測定機構(gòu)的高度和角度調(diào)節(jié)。

4、進一步的，磁鐵塊固定連接于底座的底部，底座的外側(cè)開設(shè)有凹槽，所且底座在凹槽的兩側(cè)處均通過阻尼轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接有固定樁，兩個綁帶分別固定連接于兩個固定樁的一端，且兩個綁帶均處在凹槽的內(nèi)部，若干個磁鐵片和吸盤均等距分布在綁帶的兩側(cè)處。

5、進一步的，底板與底座之間設(shè)有萬向軸，且底板通過萬向軸轉(zhuǎn)動連接于底座的頂端，底座的頂端外側(cè)等距固定連接有三個螺栓，三個螺栓的頂端外部處均螺紋連接有螺紋筒，三個螺紋筒的外部均固定連接有旋鈕，且三個螺紋筒的頂端均固定連接有橡膠墊，底板的頂端一側(cè)固定連接有氣泡水平儀。

6、進一步的，固定筒固定連接于底板的頂端中部處，底板的頂端在固定筒的內(nèi)側(cè)處固定連接有伺服電機，升降組件包括螺紋桿，螺紋桿固定連接有于伺服電機的輸出軸頂端，且螺紋桿的外部螺紋連接有螺紋套，螺紋套的一側(cè)開設(shè)有滑槽，固定筒的一側(cè)內(nèi)壁固定連接有導(dǎo)軌，螺紋套在滑槽處與導(dǎo)軌滑動連接。

7、進一步的，固定筒的一側(cè)開設(shè)有條行開口，螺紋套的一側(cè)固定連接有連接桿，連接桿在條行開口處延伸至固定筒的外部，連接桿的一端固定連接有固定盒，旋轉(zhuǎn)組件包括步進電機，且步進電機固定連接于固定盒內(nèi)部頂端處，固定盒的內(nèi)部底端處設(shè)有微控制器，微控制器與步進電機電性連接。

8、進一步的，固定盒的一側(cè)開設(shè)有圓形通孔，步進電機的輸出軸一端在圓形通孔處延伸至固定盒的外部，且步進電機的輸出軸一端固定連接有托板，測定機構(gòu)包括激光測距傳感器，激光測距傳感器固定連接于托板的底端，固定盒的另一側(cè)固定連接有線性編碼器，固定筒靠近固定盒的一側(cè)設(shè)有與線性編碼器相適配的標(biāo)尺。

9、進一步的，底板的頂部一側(cè)固定連接有支架，支架的頂端固定連接有顯示屏，顯示屏的內(nèi)部設(shè)置有計算單元，計算單元用于計算激光測距傳感器測得的數(shù)據(jù)。

10、本實用新型的有益效果在于：

11、1、本裝置在使用時只需在工件表面的形變處選取點位，然后將本裝置置于目標(biāo)點位處，再調(diào)整激光測距傳感器測量數(shù)據(jù)，便可以讓計算模塊計算出形變量的數(shù)值，由于該過程的實施只需移動裝置本身，而并不需要對工件進行轉(zhuǎn)運，因此就可以在大型工件的本來位置方便的進行測量；其次，利用磁鐵塊可以直接將本裝置快速固定在工件的表面，而若是工件表面并不平整，則可以采用綁帶表面的磁鐵片或者吸盤對裝置進行輔助固定，因此本裝置能夠以更緊湊的結(jié)構(gòu)和更小巧的體積適應(yīng)于大型和復(fù)雜工件的使用。

12、2、本裝置結(jié)合了激光測距和機械編碼的方式對工件進行多點測量，同時配合計算單元，來通過三角形角度公式和三角形的余弦定理對測得的數(shù)據(jù)進行計算，最終便能得出工件表面任意三點之間的相對形變量，因此可以快速的完成工件表面形變量的測量工作。

13、3、在調(diào)節(jié)激光測距傳感器時，伺服電機可以驅(qū)動螺紋桿勻速轉(zhuǎn)動，因此固定盒就能帶動激光測距傳感器和線性編碼器勻速升降，故能夠利于線性編碼器配合標(biāo)尺來測定激光測距傳感器的升降位移量；同時，微控制器可以通過步進電機控制激光測距傳感器的的旋轉(zhuǎn)角度，因此就能方便其對測量目標(biāo)點的定位；此外，在裝置置于工件表面后，可以通過分別扭動三個旋鈕，同時對照氣泡水平儀來調(diào)整底板水平，因此能夠保證固定筒的絕對水平度，此情況下就能保證激光測距傳感器測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.一種大型焊接工件形變量快速測量裝置，包括固定筒(1)、調(diào)節(jié)機構(gòu)、支撐機構(gòu)、測定機構(gòu)，其特征在于，所述測定機構(gòu)用于測量數(shù)值，所述支撐機構(gòu)包括固定組件和調(diào)平組件，所述固定組件包括底座(15)，所述底座(15)用于支撐測定機構(gòu)，底座(15)的底部設(shè)有吸附模塊，且底座(15)的外側(cè)設(shè)有貼附模塊，所述吸附模塊和貼附模塊用于維持底座(15)的穩(wěn)定性，吸附模塊包括磁鐵塊(14)，貼附模塊包括綁帶(1502)，所述綁帶(1502)的兩側(cè)分別設(shè)有若干個磁鐵片(1504)和吸盤(1505)，所述調(diào)平組件包括底板(16)，所述底板(16)用于保證測定機構(gòu)的絕對水平度，所述調(diào)節(jié)機構(gòu)包括升降組件和旋轉(zhuǎn)組件，所述升降組件和旋轉(zhuǎn)組件分別用于測定機構(gòu)的高度和角度調(diào)節(jié)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型焊接工件形變量快速測量裝置，其特征在于，所述磁鐵塊(14)固定連接于底座(15)的底部，所述底座(15)的外側(cè)開設(shè)有凹槽(1501)，所且底座(15)在凹槽(1501)的兩側(cè)處均通過阻尼轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接有固定樁(1503)，兩個所述綁帶(1502)分別固定連接于兩個固定樁(1503)的一端，且兩個綁帶(1502)均處在凹槽(1501)的內(nèi)部，若干個磁鐵片(1504)和吸盤(1505)均等距分布在綁帶(1502)的兩側(cè)處。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型焊接工件形變量快速測量裝置，其特征在于，所述底板(16)與底座(15)之間設(shè)有萬向軸(21)，且底板(16)通過萬向軸(21)轉(zhuǎn)動連接于底座(15)的頂端，底座(15)的頂端外側(cè)等距固定連接有三個螺栓(13)，三個所述螺栓(13)的頂端外部處均螺紋連接有螺紋筒(11)，三個所述螺紋筒(11)的外部均固定連接有旋鈕(12)，且三個螺紋筒(11)的頂端均固定連接有橡膠墊，底板(16)的頂端一側(cè)固定連接有氣泡水平儀(10)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型焊接工件形變量快速測量裝置，其特征在于，所述固定筒(1)固定連接于底板(16)的頂端中部處，底板(16)的頂端在固定筒(1)的內(nèi)側(cè)處固定連接有伺服電機(22)，所述升降組件包括螺紋桿(9)，所述螺紋桿(9)固定連接有于伺服電機(22)的輸出軸頂端，且螺紋桿(9)的外部螺紋連接有螺紋套(20)，所述螺紋套(20)的一側(cè)開設(shè)有滑槽，固定筒(1)的一側(cè)內(nèi)壁固定連接有導(dǎo)軌(19)，螺紋套(20)在滑槽處與導(dǎo)軌(19)滑動連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種大型焊接工件形變量快速測量裝置，其特征在于，所述固定筒(1)的一側(cè)開設(shè)有條行開口，所述螺紋套(20)的一側(cè)固定連接有連接桿(2001)，所述連接桿(2001)在條行開口處延伸至固定筒(1)的外部，連接桿(2001)的一端固定連接有固定盒(4)，所述旋轉(zhuǎn)組件包括步進電機(6)，且步進電機(6)固定連接于固定盒(4)內(nèi)部頂端處，固定盒(4)的內(nèi)部底端處設(shè)有微控制器(7)，所述微控制器(7)與步進電機(6)電性連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種大型焊接工件形變量快速測量裝置，其特征在于，所述固定盒(4)的一側(cè)開設(shè)有圓形通孔，步進電機(6)的輸出軸一端在圓形通孔處延伸至固定盒(4)的外部，且步進電機(6)的輸出軸一端固定連接有托板(3)，所述測定機構(gòu)包括激光測距傳感器(2)，所述激光測距傳感器(2)固定連接于托板(3)的底端，固定盒(4)的另一側(cè)固定連接有線性編碼器(5)，固定筒(1)靠近固定盒(4)的一側(cè)設(shè)有與線性編碼器(5)相適配的標(biāo)尺(8)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型焊接工件形變量快速測量裝置，其特征在于，所述底板(16)的頂部一側(cè)固定連接有支架(17)，所述支架(17)的頂端固定連接有顯示屏(18)，所述顯示屏(18)的內(nèi)部設(shè)置有計算單元，計算單元用于計算激光測距傳感器(2)測得的數(shù)據(jù)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種大型焊接工件形變量快速測量裝置，包括固定筒、調(diào)節(jié)機構(gòu)、支撐機構(gòu)、測定機構(gòu)，測定機構(gòu)用于測量數(shù)值，支撐機構(gòu)包括固定組件和調(diào)平組件，固定組件包括底座，底座用于支撐測定機構(gòu)，底座的底部設(shè)有吸附模塊，且底座的外側(cè)設(shè)有貼附模塊，吸附模塊和貼附模塊用于維持底座的穩(wěn)定性，吸附模塊包括磁鐵塊，貼附模塊包括綁帶。本技術(shù)在使用時只需在工件表面的形變處選取點位，然后將本裝置置于目標(biāo)點位處，再調(diào)整激光測距傳感器測量數(shù)據(jù)，便可以讓計算模塊計算出形變量的數(shù)值，由于該過程的實施只需移動裝置本身，而并不需要對工件進行轉(zhuǎn)運，因此就可以在大型工件的本來位置方便的進行測量。

技術(shù)研發(fā)人員：高大龍,何卉
受保護的技術(shù)使用者：杭州旭豐機械設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20231204
技術(shù)公布日：2024/10/21