大型型材三维弯曲件的检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于机械工程技术领域，涉及一种大型型材三维弯曲件的检测装置及检测方法，由检测工作台、至少一个支架、至少一个检测样板和至少三个定位支撑样板组成；所述支架固定在检测工作台上，检测样板和定位支撑样板分别安装在支架上。本发明专利技术通过测量定位于检测装置上的三维弯曲件的轮廓与检测装置上的检测样板之间的间隙值确定工件的轮廓误差值，还可测量工件三维弯曲控制曲线在该检测样板截面处的点坐标值。检测装置构建了大型型材三维弯曲件的定位基准和截面轮廓检测基准。由于支架能够在检测工作台上任意排布，所述其可以适应各种型材弯曲件的检测和测量，属于一种柔性检测装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械工程
，涉及一种大型型材三维弯曲件的检测装置及检测方法，适用于大型型材三维弯曲件在制造过程中工件轮廓度的现场快速检测。
技术介绍
对于大型型材的三维弯曲成型工件，工件的轮廓度是必检项目，检测方法主要有两种，一种是使用通用测量设备测量的方法，常用的测量设备有三坐标测量机检测和激光扫描测量机等；另一种是常见的整体式检具配合其他工具测量的方法。常用测量设备中，大型三坐标测量机造价昂贵、占地面积大、检测环境要求高且检测效率非常低下。其是通过对成型零件表面用探头打点读取零件表面数据，利用读取的数据与被检测零件三维数学模型表面进行拟合、比对进行测量，其检测效率非常低下，适应不了生产现场批量生产零件的要求以及对设备、模具等的快速调整要求，一般只作为稳定生产过程后的抽样检测。激光扫描测量机造价也在百万左右，其是通过对成型零件表面进行扫描读取零件表面点云数据，利用读取的数据与被检测零件三维数学模型表面进行拟合、比对进行测量，检测效率也非常低下，适应不了生产现场批量生产零件的要求及对设备、模具等的快速调整要求，一般只作为稳定生产过程后的抽样检测或仿制测绘工作。整体式检具配合其他工具测量的方法是利用零件的三维数学模型建立检具定位、测量基准，通过测量实际零件与检具的检测基准之间的缝隙值作为测量数据对零件进行测量，其检测效率高，在冲压零件生产中应用广泛。但该检测方法每种零件都需要配备一套检具，检具数量多造价高、占地面积大，不适合多品种小批量零件的检测测量。因此，研发一种能适应大型型材三维弯曲件轮廓度检测测量要求的通用检测装置及检测方法是非常有必要的，其具有广阔的应用前景和潜在的市场价值。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种大型型材三维弯曲件的检测装置，该装置结构简单、通用性好、适应性强且造价低廉。本专利技术的另一目的是提供一种大型型材三维弯曲件的检测方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的，现结合附图说明如下：一种大型型材三维弯曲件的检测装置，由检测工作台1、至少一个支架5、至少一个检测样板11和至少三个定位支撑样板9组成；所述支架5固定在检测工作台1上，检测样板11和定位支撑样板9分别安装在支架5上，且每个支架5能够安装两个检测样板11；所述支架5由底座和立柱构成，立柱沿高度方向排列设有100mm孔距的等距孔，底座上设有两个100mm孔距的定位孔；所述检测工作台1上表面为高度方向基准面，其沿横向和纵向设有100mm孔距的等距定位孔阵；所述检测样板11和定位支撑样板9分别用于检测工件轮廓度误差和工件10在检测装置上的定位。所述支架5经两个定位销4穿过其底座孔与检测工作台1上的定位孔阵将每个支架5在检测工作台1上的水平面位置定位，再由压板2通过螺钉3将支架5固定于检测工作台1上；所述检测样板11和定位支撑样板9经两个定位螺钉6穿过其上开孔与支架5立柱上的两个相邻等距孔将检测样板11和定位支撑样板9在检测工作台1上的高度方向的位置定位，再由垫圈7和螺母8将检测样板11和定位支撑样板9固定于支架5上。所述立柱为矩形立柱或正方形立柱。所述立柱的两个带孔面为检测样板11的定位面，两带孔面间的距离为50mm。所述支架5能够在检测工作台1上任意排布。一种大型型材三维弯曲件的检测方法，包括以下步骤：A、被检三维弯曲件在检测工作台1空间位置的确定：以三维弯曲件三维数学模型的截面轮廓作为该检测装置的定位基准，由工件三维数学模型经坐标变换使其适应于检测装置的坐标系空间，即工件10处于检测工作台1范围内；B、支架5的安装：由工件三维数学模型在检测装置上的空间位置确定各个支架5在检测工作台1上的位置，将支架5底座上的两个定位孔与检测工作台1上的最近两个孔对正，且确保立柱不接触到工件，将支架5沿着工件10的长度方向排满整个工件需要测量的区域；C、样板基础图的制作以支架5上安装检测样板11的立柱侧面作为工具平面对工件数学模型做剖切，获得该切面处检测样板数模截面轮廓线；在该工具平面上作矩形平面片，以立柱上的两个定位孔的圆心为中心在剖切平面上作两个圆的圆心十字线；将数模截面轮廓线、圆心十字线和矩形一起作投影图，转成CAD平面图，此平面图定义为样板基础图，并将每一个检测样板基础图要做好标记和记录；D、检具检测样板11设计制作以步骤C获取的样板基础图作截面轮廓线图形的相似形放大图，放大图距原图的距离根据型材三维弯曲件的轮廓度公差确定；将获得的放大图形删减留取必要的线条作为工件的检测基准线，将端部作适当的补充线并相交于样板基础图的矩形上，修剪样板矩形，形成开口的检测基准线；以标记好的十字线交叉点为圆心作定位孔并标注公差；选择合适厚度的平整钢板，完成检测样板图的设计，并做好标记；E、定位支撑样板9的设计制作以步骤C获取的样板基础图，将截面轮廓线图做删减留取必要的线条作为工件的定位支撑线，将端部作适当的补充线并相交于样板矩形上，修剪样板矩形，形成开口的定位支撑线；以标记好的十字线交叉点为圆心作定位孔并标注公差；选择合适厚度的平整钢板，完成定位支撑样板9的设计制作，并做好标记；F、轮廓检测装置的制作与组装将加工完成的检测样板11，按其上的标记用两个螺钉6、垫圈7和螺母8定位、固定在支架5对应的立柱侧面和定位孔上；将带有固定好样板的支架5依据标记通过两个销钉4、压板2和螺钉3固定于检测工作台1上；依次将全部检测样板11、支架5按标记固定好，完成三维弯曲成型零件的轮廓检测装置的制作与组装；G、工件外轮廓与检测样板检测基准线间间隙的测量将弯曲成型的三维弯曲成型工件按设定的位置放入检测装置上，并对工件10进行适当的调整使其可靠定位于定位支撑样板9上，工件10完全定位在检测装置上后，即可用塞尺或可读数测量工具对工件外轮廓与检测样板检测基准线之间的间隙进行测量，按检测样板11位置读取、记录间隙值；H、判定工件合格情况根据工件的技术要求，以工件10在任意检测样板处的轮廓度误差值判定工件合格情况，依据此轮廓度误差值迅速判定工件的超差位置，对工件进行调校或对模具、设备进行调整。步骤A中，至少选择三个截面轮廓作为定位基准。步骤C中，所述矩形平面片最小应包含立柱上的两个定位孔。步骤D中，所述放大图距原图的距离一般设定为5mm。步骤H中，所述轮廓度误差值＝测量的间隙值－5mm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术大型型材三维弯曲件具有整体式检具所具有的所有优点，即检测方便、快捷、直观、准确；同时又具有柔性检测装置的特点，检测工作平台和一套检具支架是共用零部件，几乎所有的零件检测工作只用一个检测工作平台和一套检具支架配合每个零件的一套检测样板和定位支撑样板就可以构建一套整体式检具。由此大幅降低了工件检测装置的制造成本和空间占用。附图说明图1是本专利技术大型型材三维弯曲件的检测装置在工件检测状态时的主视图；图2是本专利技术工件数学模型处于本检测装置范围内的俯视图；图3是本专利技术检测样板、定位支撑样板与高度支架间的定位关系装配图；图4是本专利技术高度支架与检测工作平台间的固定关系装配图；图5是本专利技术剖切工件数模后获取的样板基础图形；图6是本专利技术样板基础图上的截面轮廓图形的相似放大图；图7是本专利技术利用样板基础图经修剪后设计完成的检测样板图；图8是本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型型材三维弯曲件的检测装置，其特征在于：由检测工作台(1)、至少一个支架(5)、至少一个检测样板(11)和至少三个定位支撑样板(9)组成；所述支架(5)固定在检测工作台(1)上，检测样板(11)和定位支撑样板(9)分别安装在支架(5)上，且每个支架(5)能够安装两个检测样板(11)；所述支架(5)由底座和立柱构成，立柱沿高度方向排列设有100mm孔距的等距孔，底座上设有两个100mm孔距的定位孔；所述检测工作台(1)上表面为高度方向基准面，其沿横向和纵向设有100mm孔距的等距定位孔阵；所述检测样板(11)和定位支撑样板(9)分别用于检测工件轮廓度误差和工件(10)在检测装置上的定位。

【技术特征摘要】
1.一种大型型材三维弯曲件的检测装置，其特征在于：由检测工作台(1)、至少一个支架(5)、至少一个检测样板(11)和至少三个定位支撑样板(9)组成；所述支架(5)固定在检测工作台(1)上，检测样板(11)和定位支撑样板(9)分别安装在支架(5)上，且每个支架(5)能够安装两个检测样板(11)；所述支架(5)由底座和立柱构成，立柱沿高度方向排列设有100mm孔距的等距孔，底座上设有两个100mm孔距的定位孔；所述检测工作台(1)上表面为高度方向基准面，其沿横向和纵向设有100mm孔距的等距定位孔阵；所述检测样板(11)和定位支撑样板(9)分别用于检测工件轮廓度误差和工件(10)在检测装置上的定位。2.根据权利要求1所述的一种大型型材三维弯曲件的检测装置，其特征在于：所述支架(5)经两个定位销(4)穿过其底座孔与检测工作台(1)上的定位孔阵在检测工作台(1)水平方向定位，再由压板(2)通过螺钉(3)固定于检测工作台(1)上；所述检测样板(11)和定位支撑样板(9)分别经两个定位螺钉(6)各自穿过其上开孔与支架(5)立柱上两个相邻等距孔在检测工作台(1)高度方向定位，再由垫圈(7)和螺母(8)各自固定于支架(5)上。3.根据权利要求1所述的一种大型型材三维弯曲件的检测装置，其特征在于：所述立柱为矩形立柱或正方形立柱。4.根据权利要求3所述的一种大型型材三维弯曲件的检测装置，其特征在于：所述立柱的两带孔面为检测样板(11)的定位面，两带孔面间的距离为50mm。5.根据权利要求1所述的一种大型型材三维弯曲件的检测装置，其特征在于：所述支架(5)能够在检测工作台(1)上任意排布。6.一种大型型材三维弯曲件的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：A、被检工件在检测工作台(1)空间位置的确定：以工件三维数学模型的截面轮廓作为该检测装置的定位基准，由工件三维数学模型经坐标变换使其适应于检测装置的坐标系空间，即工件处于检测工作台(1)范围内；B、支架(5)的安装：由工件三维数学模型在检测装置上的空间位置确定各个支架(5)在检测工作台(1)上的位置，将支架(5)底座上的两个定位孔与检测工作台(1)上的最近两个孔对正，且确保立柱不接触到工件(10)，将支架(5)沿着工件的长度方向排满整个工件需要测量的区域；C、样板基础图的制作以支架(5)上安装检测样板(11)的立柱带孔面作为工具平面对工件数学模型做剖切，获得该切面处检测样板数模截面轮廓线；在该工具平面上作矩形平面片，以立柱上的两个定位孔的圆心为中心在剖切平面上作两个圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：李义，梁策，赵继，宋相军，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22