一种双向找正激光对中调整装置及对中方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种双向找正激光对中调整装置及对中方法，属于激光对中领域。直径测量后翼与固定激光接收筒固定连接，固定脚支固定在固定激光接收筒上，可翻转激光宏微调整盒与固定激光接收筒固定连接。本发明专利技术优点对激光器进行宏微结合调整，利用粘滑惯性原理驱动激光器，通过计算得到激光直线方程，用于双向对中轴系，使得对中精度更高。

【技术实现步骤摘要】
一种双向找正激光对中调整装置及对中方法
本专利技术涉及激光对中领域，具体地，涉及一种用于对中轴与轴的高精度激光对中装置和对中方法。
技术介绍
在工业生产中，经常使用主动轴带动从动轴来传递扭矩，输出动力，轴系作为传递力矩，输出动力的关键部件，在机组的运行过程中起着十分重要的作用。而轴系对中质量的优劣将会直接影响设备的运行状况，同时，也是设备使用安全与使用寿命的关键指标。对于高速转动的轴系来说，高精度的对中结果可以更好的减少机组振动，减少设备之间的摩擦与损坏，提高运行效率。现有的轴系对中方法中，常采用百分表法，但因其操作复杂，人工计算量大，对技术人员要求高等不足使其对中效果不佳，对中精度不够；由于激光对中法具有对中精度高，对中效率快，对中效果佳等优点，近年来比较通用的就是采用激光对中法进行对中。但是，目前基于激光对中仪的激光对中法的装置及方法来说，常常是将激光对中仪采用链条套在轴系之上，人为地对激光器进行调整，这样的操作过于粗糙后期也没有对其造成的装卡误差进行调整，造成高精度的要求达不到，且对中的效果差，因为其用链条固定很难保证激光器所发射的激光光路与对中轴水平的要求，同时由于空间上的限制，不但使对中的结果精度差，且对中过程也相对繁琐复杂。
技术实现思路
本专利技术提供一种双向找正激光对中调整装置及对中方法，以解决目前存在的对中结果精度差、且对中过程相对繁琐复杂的问题。本专利技术采取的技术方案是：双向找正激光对中调整装置由固定脚支，直径测量后翼，固定激光接收筒以及可翻转激光宏微调整盒组成，其中直径测量后翼与固定激光接收筒固定连接，固定脚支固定在固定激光接收筒上，可翻转激光宏微调整盒与固定激光接收筒固定连接。本专利技术所述的固定脚支由四只固定脚和四只活动脚组成，所述的四只固定脚为一段圆柱，上端中空，底端固定在所述固定脚支圆盘的圆周斜面上，每只固定脚内部封装有活动脚，所述的活动脚为圆柱杆状，在每个所述的活动脚的圆柱杆尾端，横向设有固定爪，固定爪为圆柱状，外部套有橡胶防损套，所述的活动脚封装在固定脚内，且所述的四支活动脚可沿着固定脚所在方向移动，四个固定爪可以通过四支活动脚进行伸缩，夹持固定在直径不同的主动轴上。本专利技术所述的直径测量后翼由转动轴套，水平调整导轨，竖直调整导轨和两对高精度CCD测量接收仪组成；所述的转动轴套为两个空心半圆柱轴套，通过螺栓连接安装在所述的连接柱上，实现直径测量后翼与所述固定激光接收筒的连接；转动轴套的两侧对称设有水平调整导轨，所述水平调整导轨在其侧壁对称位置又设有方形轨道；所述的竖直调整导轨与所述的水平调整导轨相似，同样在侧壁对称位置设置方形导轨，同时在其底部平面还设有可安装进水平调整导轨且可沿水平导轨方向移动的滑动足Ⅰ，所述的滑动足Ⅰ为L型凸台，在竖直调整导轨底部平面水平方向对称置；所述的高精度CCD测量接收仪为一对LED平行光发射和接收置,在其底部连接滑动支架，滑动支架下方底面同样设有滑动足Ⅱ，滑动足Ⅱ可在竖直调整导轨内移动。本专利技术所述的固定激光接收筒由固定脚支圆盘，连接柱，激光接收盒，PSD激光接收器和转动支架组成；所述的固定脚支圆盘一端面为圆周斜面，所述的固定脚支固定在其上，另一端面为竖直圆柱面，连接连接柱；所述的激光接收盒为圆柱型盒体，前端固定安装所述的PSD激光接收器，PSD接收激光发射器接收发出的激光，生成位置信息；所述的转动支架为两条对称的长方形支架，设置在PSD激光接收器的前面，前端呈半圆弧形，且在两条支架前部中心位置对称设有转动中心轴，其上安装可翻转激光调整盒。本专利技术所述的可翻转激光宏微调整盒由激光发射器，微动激光盒，承装盒，粘滑惯性微动平台，Y向宏动调整盒以及X向宏动调整盒组成，所述的微动激光盒为空心盒体，无前侧端面，后侧端面设有二维压电微动平台；所述的粘滑惯性微动平台由柔性微动装置和预紧驱动装置连接组成。本专利技术所述的二维压电微动平台由X向压电陶瓷驱动器，Y向压电陶瓷驱动器，柔性放大机构，X向微动工作台，Y向微动工作台和固定框架组成；所述的柔性放大机构为直板型柔性铰链；所述X向微动工作台与Y向微动工作台串联工作。本专利技术所述的承装盒为空心盒体，前侧端面设有圆形激光孔，上下顶面不完全封闭，设置成横向3/4大小的顶面无摩擦挡板，且在上下顶面左右两端各连有一块侧面无摩擦挡板，且所述的侧面无摩擦挡板也并不完全将侧面封闭，顶面无摩擦挡板与侧面无摩擦挡板内表面均涂有聚四氟乙烯涂层，可有效减少摩擦；在所述的整个承装盒竖直侧壁的外部同样对称设有Y向方形导轨，Y向方形导轨可安装进所述的Y向宏动调整盒的Y向滑动轨道内。本专利技术所述的柔性微动装置由支撑板，双平行板放大铰链，柔性微动平台和压电叠堆组成；所述的支撑板为长方形；所述的双平行板放大铰链分别设置在柔性微动平台的前后两端，可有效放大位移行程；所述的柔性微动平台在支撑板的中央位置，整个柔性微动平台通过在支撑板四个直角位置的螺钉安装在所述承装盒内部侧壁上；所述的预紧驱动装置包括平行四边形柔性铰链，压电叠堆和预紧螺钉；所述的压电叠堆通过预紧螺钉封装在所述的平行四边形柔性铰链内；所述的平行四边形柔性铰链上部顶面设有预紧触头，所述预紧触头紧贴所述的微动激光盒，当对其中的压电叠堆通电时，可有效预紧微动激光盒，有利于粘滑惯性的实现；所述的预紧驱动装置通过螺钉连接在所述柔性微动平台的微动工作台上。本专利技术所述的Y向宏动调整盒为四面框架方盒，在两个竖直侧壁内对称设有Y向滑动轨道，上下两个水平顶面上分别设有两个螺孔，安有竖直校准螺钉，且在上下两个水平顶面外侧中部对称设有X向方形导轨，X向方形导轨可安装进所述的X向宏动调整盒的X向滑动轨道内；所述的X向宏动调整盒同样为四面框架方盒，在上下两个水平侧壁内侧对称设有X向滑动轨道，两个竖直侧壁上分别设有两个螺孔，安有水平校准螺钉，且在两个竖直侧壁外部中心对称位置设有转动中心孔；所述的转动中心孔与所述转动支架上的转动中心轴配合安装；所述的激光发射器，微动激光盒，承装盒，Y向宏动调整盒以及X向宏动调整盒由可翻转激光调整盒内部中心依次向外分布；所述的激光发射器尾部安装在所述二维微动平台的Y向微动工作台上；所述的微动激光盒整体封装在所述的承装盒内。一种基于双向找正激光对中调整装置的对中方法，包括以下步骤：步骤一：一种双向找正的激光对中调整装置通过控制所述固定脚支内的活动脚支进行伸缩，实现固定爪的同时抓紧与放松，将该装置安装在一定范围的主动轴上，检查装置是否安装牢靠，并用水平象限仪检查是否安装水平；步骤二：将所述的直径测量后翼安装在固定激光接收筒的连接柱上，通过其上的两组高精度CCD测量接收仪一端的高精度CCD测量仪发出不会散射的LED平行光，另一端高精度CCD接收仪接收所述的LED平行光，LED平行光一部分照射到轴上，另一部分由高精度CCD接收仪直接接收，对CCD上明暗区域进行边缘检出，通过计算确定主动轴的直径d1，通过转动转动轴套可转动整个直径测量后翼，进行多次直径测量，最后取其均值计算输出轴心O1所在位置，以PSD激光接收器前端平面水平方向为X轴，竖直方向为Y轴，垂直PSD激光接收器所在平面的方向为Z轴建立第一空间直角坐标系，生成相对第一空间直角坐标系的空间位置坐标O1(x1,y1,z1)；步骤三：通过转动所述可翻转激光宏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双向找正激光对中调整装置，其特征在于：由固定脚支，直径测量后翼，固定激光接收筒以及可翻转激光宏微调整盒组成，其中直径测量后翼与固定激光接收筒固定连接，固定脚支固定在固定激光接收筒上，可翻转激光宏微调整盒与固定激光接收筒固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种双向找正激光对中调整装置，其特征在于：由固定脚支，直径测量后翼，固定激光接收筒以及可翻转激光宏微调整盒组成，其中直径测量后翼与固定激光接收筒固定连接，固定脚支固定在固定激光接收筒上，可翻转激光宏微调整盒与固定激光接收筒固定连接。2.根据权利要求1所述的一种双向找正激光对中调整装置，其特征在于：所述的固定脚支由四只固定脚和四只活动脚组成，所述的四只固定脚为一段圆柱，上端中空，底端固定在所述固定脚支圆盘的圆周斜面上，每只固定脚内部封装有活动脚，所述的活动脚为圆柱杆状，在每个所述的活动脚的圆柱杆尾端，横向设有固定爪，固定爪为圆柱状，外部套有橡胶防损套，所述的活动脚封装在固定脚内，且所述的四支活动脚可沿着固定脚所在方向移动，四个固定爪可以通过四支活动脚进行伸缩，夹持固定在直径不同的主动轴上。3.根据权利要求1所述的一种双向找正激光对中调整装置，其特征在于：所述的直径测量后翼由转动轴套，水平调整导轨，竖直调整导轨和两对高精度CCD测量接收仪组成；所述的转动轴套为两个空心半圆柱轴套，通过螺栓连接安装在所述的连接柱上，实现直径测量后翼与所述固定激光接收筒的连接；转动轴套的两侧对称设有水平调整导轨，所述水平调整导轨在其侧壁对称位置又设有方形轨道；所述的竖直调整导轨与所述的水平调整导轨相似，同样在侧壁对称位置设置方形导轨，同时在其底部平面还设有可安装进水平调整导轨且可沿水平导轨方向移动的滑动足Ⅰ，所述的滑动足Ⅰ为L型凸台，在竖直调整导轨底部平面水平方向对称置；所述的高精度CCD测量接收仪为一对LED平行光发射和接收置,在其底部连接滑动支架，滑动支架下方底面同样设有滑动足Ⅱ，滑动足Ⅱ可在竖直调整导轨内移动。4.根据权利要求1所述的一种双向找正激光对中调整装置，其特征在于：所述的固定激光接收筒由固定脚支圆盘，连接柱，激光接收盒，PSD激光接收器和转动支架组成；所述的固定脚支圆盘一端面为圆周斜面，所述的固定脚支固定在其上，另一端面为竖直圆柱面，连接连接柱；所述的激光接收盒为圆柱型盒体，前端固定安装所述的PSD激光接收器，PSD接收激光发射器接收发出的激光，生成位置信息；所述的转动支架为两条对称的长方形支架，设置在PSD激光接收器的前面，前端呈半圆弧形，且在两条支架前部中心位置对称设有转动中心轴，其上安装可翻转激光调整盒。5.根据权利要求1所述的一种双向找正激光对中调整装置，其特征在于：所述的可翻转激光宏微调整盒由激光发射器，微动激光盒，承装盒，粘滑惯性微动平台，Y向宏动调整盒以及X向宏动调整盒组成，所述的微动激光盒为空心盒体，无前侧端面，后侧端面设有二维压电微动平台；所述的粘滑惯性微动平台由柔性微动装置和预紧驱动装置连接组成。6.根据权利要求5所述的一种双向找正激光对中调整装置，其特征在于：所述的二维压电微动平台由X向压电陶瓷驱动器，Y向压电陶瓷驱动器，柔性放大机构，X向微动工作台，Y向微动工作台和固定框架组成；所述的柔性放大机构为直板型柔性铰链；所述X向微动工作台与Y向微动工作台串联工作。7.根据权利要求5所述的一种双向找正激光对中调整装置，其特征在于：所述的承装盒为空心盒体，前侧端面设有圆形激光孔，上下顶面不完全封闭，设置成横向3/4大小的顶面无摩擦挡板，且在上下顶面左右两端各连有一块侧面无摩擦挡板，且所述的侧面无摩擦挡板也并不完全将侧面封闭，顶面无摩擦挡板与侧面无摩擦挡板内表面均涂有聚四氟乙烯涂层，可有效减少摩擦；在所述的整个承装盒竖直侧壁的外部同样对称设有Y向方形导轨，Y向方形导轨可安装进所述的Y向宏动调整盒的Y向滑动轨道内。8.根据权利要求5所述的一种双向找正激光对中调整装置，其特征在于：所述的柔性微动装置由支撑板，双平行板放大铰链，柔性微动平台和压电叠堆组成；所述的支撑板为长方形；所述的双平行板放大铰链分别设置在柔性微动平台的前后两端，可有效放大位移行程；所述的柔性微动平台在支撑板的中央位置，整个柔性微动平台通过在支撑板四个直角位置的螺钉安装在所述承装盒内部侧壁上；所述的预紧驱动装置包括平行四边形柔性铰链，压电叠堆和预紧螺钉；所述的压电叠堆通过预紧螺钉封装在所述的平行四边形柔性铰链内；所述的平行四边形柔性铰链上部顶面设有预紧触头，所述预紧触头紧贴所述的微动激光盒，当对其中的压电叠堆通电时，可有效预紧微动激光盒，有利于粘滑惯性的实现；所述的预紧驱动装置通过螺钉连接在所述柔性微动平台的微动工作台上。9.根据权利要求5所述的一种双向找正激光对中调整装置，其特征在于：所述的Y向宏动调整盒为四面框架方盒，在两个竖直侧壁内对称设有Y向滑动轨道，上下两个水平顶面上分别设有两个螺孔，安有竖直校准螺钉，且在上下两个水平顶面外侧中部对称设有X向方形导轨，X向方形导轨可安装进所述的X向宏动调整盒的X向滑动轨道内；所述的X向宏动调整盒同样为四面框架方盒，在上下两个水平侧壁内侧对称设有X向滑动轨道，两个竖直侧壁上分别设有两个螺孔，安有水平校准螺钉，且在两个竖直侧壁外部中心对称位置设有转动中心孔；所述的转动中心孔与所述转动支架上的转动中心轴配合安装；所述的激光发射器，微动激光盒，承装盒，Y向宏动调整盒以及X向宏动调整盒由可翻转激光调整盒内部中心依次向外分布；所述的激光发射器尾部安装在所述二维微动平台的Y向微动工作台上；所述的微动激光盒整体封装在所述的承装盒内。10.采用如权利要求1所述双向找正激光对中调整装置的对中方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤一：一种双向找正的激光对中调整装置通过控制所述固定脚支内的活动脚支进行伸缩，实现固定爪的同时抓紧与放松，将该装置安装在一定范围的主动轴上，检查装置是否安装牢靠，并用水平象限仪检查是否安装水平；步骤二：将所述的直径测量后翼安装在固定激光接收筒的连接柱上，通过其上的两组高精度CCD测量接收仪一端的高精度CCD测量仪发出不会散射的LED平行光，另一端高精度CCD接收仪接收所述的LED平行光，LED平行光一部分照射到轴上，另一部分由高精度CCD接收仪直接接收，对CCD上明暗区域进行边缘检出，通过计算确定主动轴的直径d1，通过转动转动轴套可转动整个直径测量后翼，进行多次直径测量，最后取其均值计算输出轴心O1所在位置，以PSD激光接收器前端平面水平方向为X轴，竖直方向为Y轴，垂直PSD激光接收器所在平面的方向为Z轴建立第一空间直角坐标系，生成相对第一空间直角坐标系的空...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐晨，张茂云，曹国华，丁红昌，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22