【技术实现步骤摘要】
孔类汽车复合材料模压成形件对基准轴的位置公差测量方法
本专利技术属于位置公差测量
，具体涉及一种孔类汽车复合材料模压成形件对基准轴的位置公差测量方法。
技术介绍
采用复合材料零件，是汽车轻量化的重要手段，是减少汽车汽油消耗的重要方法。国家科技重大专项项目“高档数控机床与基础制造设备”（简称04专项），2018年批准“汽车复合材料车身模压成形技术与装备”立项（2018ZX04026001），奇瑞公司为牵头单位。本学院承担子课题“复合材料模压成形件数字化设计分析与生产线可靠性保障评价”（2018ZX04026001—008）。复合材料成形件、模具、压机设备的几何公差，对于保障产品质量，至关重要。国家标准《GB/T1958-2004产品几何量技术规范（GPS）形状和位置公差检测规定》提及了多种检测方法，采用的测量工具包括机械量具和三坐标测量机。采用机械量具测量效率较低，数据处理无法电子化。而三坐标测量机结构复杂，操作复杂，相对专用设备，测量效率也不高，尤其是在批量较大以及生产车间等非三坐标专用计量室环境下，并不适用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述问题，提供一种结构简单、操作简易、测量效率较高、测量精度较准的孔类汽车复合材料模压成形件对基准轴的位置公差测量方法。实现本专利技术目的之一的技术方案是：一种孔类汽车复合材料模压成形件对基准轴的位置公差测量方法，所述位置公差为平行度，具体方法如下：①设一传感器测量组件和一激光测量组件；所述传感器测量组件包括一个第一测量座、固定安...
【技术保护点】
1.一种孔类汽车复合材料模压成形件对基准轴的位置公差测量方法，所述位置公差为平行度，具体方法如下：/n①设一传感器测量组件（4）和一激光测量组件（5）；/n所述传感器测量组件（4）包括一个第一测量座（41）、固定安装在所述第一测量座（41）下方的四个第一支脚（42）、设置在每个第一支脚（42）底端的第一球体（43）以及固定安装在所述第一测量座（41）上方的一个PSD传感器阵列（44）；所述四个第一球体（43）的球心连线形成一长方形R；所述PSD传感器阵列（44）由若干个光敏面位于同一平面内的PSD传感器（44-1）组成；所有PSD传感器（44-1）的光敏面均垂直于所述长方形R、且平行于所述长方形R的同一条边；测定所有PSD传感器（44-1）的光敏面与所述四个第一球体（43）的相对位置关系，记为S；/n所述激光测量组件（5）包括一个第二测量座（51）、固定安装在所述第二测量座（51）下方的四个第二支脚（52）、设置在每个第二支脚（52）底端的第二球体（53）以及固定安装在所述第二测量座（51）上方的两个激光器（54）；所述四个第二球体（53）的球心连线形成一长方形R’；所述两个激光器（5...
【技术特征摘要】
1.一种孔类汽车复合材料模压成形件对基准轴的位置公差测量方法，所述位置公差为平行度，具体方法如下：
①设一传感器测量组件（4）和一激光测量组件（5）；
所述传感器测量组件（4）包括一个第一测量座（41）、固定安装在所述第一测量座（41）下方的四个第一支脚（42）、设置在每个第一支脚（42）底端的第一球体（43）以及固定安装在所述第一测量座（41）上方的一个PSD传感器阵列（44）；所述四个第一球体（43）的球心连线形成一长方形R；所述PSD传感器阵列（44）由若干个光敏面位于同一平面内的PSD传感器（44-1）组成；所有PSD传感器（44-1）的光敏面均垂直于所述长方形R、且平行于所述长方形R的同一条边；测定所有PSD传感器（44-1）的光敏面与所述四个第一球体（43）的相对位置关系，记为S；
所述激光测量组件（5）包括一个第二测量座（51）、固定安装在所述第二测量座（51）下方的四个第二支脚（52）、设置在每个第二支脚（52）底端的第二球体（53）以及固定安装在所述第二测量座（51）上方的两个激光器（54）；所述四个第二球体（53）的球心连线形成一长方形R’；所述两个激光器（54）发射的两条激光轴线均平行于所述长方形R’的同一条边、且该平行的两条激光轴线所在的平面平行于所述长方形R’；测定两个激光器（54）发射的两条激光轴线与所述四个第二球体（53）的相对位置关系，记为L；
②在基准轴（1）外表面一端设一V型基准座（3）；
所述V型基准座（3）的两个对称斜面（31）与所述基准轴（1）的外表面相接触，且所述V型基准座（3）的两个对称斜面（31）的交线（3-1）与所述基准轴（1）的轴线相平行；
通过一基准支架（60）在所述V型基准座（3）一侧固定安装一个光敏面朝向所述基准轴（1）的基准PSD传感器阵列（70）；所述基准PSD传感器阵列（70）由若干个光敏面位于同一平面内的基准PSD传感器（70-1）组成；所有基准PSD传感器（70-1）的光敏面均垂直于所述V型基准座（3）的两个对称斜面（31）的交线（3-1）；测定所有基准PSD传感器（70-1）光敏面的相对位置关系，记为S0；
通过两个第一支架（61）在所述V型基准座（3）一侧固定安装两个发射方向朝向所述孔类汽车复合材料模压成形件（2）内的第一待测激光器（81），所述两个第一待测激光器（81）发射的两条激光轴线均平行于所述V型基准座（3）的两个对称斜面（31）的交线（3-1）；测定所述两个第一待测激光器（81）发射的两条激光轴线的间距，记为L1；
③将所述激光测量组件（5）置于所述基准轴（1）外，并使所述两个激光器（54）发射方向朝向所述基准PSD传感器阵列（70）；同时使所述四个第二球体（53）与所述基准轴（1）的外表面实现第一次四点全接触，并将该测量位置记为X1-Y1；其中，X1表示该测量位置的轴向位置，Y1表示该测量位置的周向位置；
将所述两个激光器（54）全部打开，被所述基准PSD传感器阵列（70）上的基准PSD传感器（70-1）感应，获得两个激光感应点，由上述S0以及L，即可获得所述四个第二球体（53）在所述基准轴（1）外该测量位置的空间位置数据X1-Y1；
④重复步骤③，即可获得所述四个第二球体（53）在所述基准轴（1）外若干轴向位置上若干周向位置的空间位置数据Xi-Yj（i=1,2,……,m；j=1,2,……,n）；
⑤将所述传感器测量组件（4）置于所述孔类汽车复合材料模压成形件（2）内，并使所述PSD传感器阵列（44）朝向所述两个第一待测激光器（81）；同时使所述四个第一球体（43）与所述孔类汽车复合材料模压成形件（2）的内表面实现第一次四点全接触，并将该测量位置记为XX1-YY1；其中，XX1表示该测量位置的轴向位置，YY1表示该测量位置的周向位置；
将所述两个第一待测激光器（81）全部打开，被所述PSD传感器阵列（44）上的PSD传感器（44-1）感应，获得两个激光感应点，由上述L1以及S，即可获得所述四个第一球体（43）在所述孔类汽车复合材料模压成形件（2）内该测量位置的空间位置数据XX1-YY1；
⑥重复步骤⑤，即可获得所述四个第一球体（43）在所述孔类汽车复合材料模压成形件（2）内若干轴向位置上若干周向位置的空间位置数据XXi-YYj（i=1,2,……,m；j=1,2,……,n）；
⑦对所有的空间位置数据Xi-Yj（i=1,2,……,m；j=1,2,……,n）以及XXi-YYj（i=1,2,……,m；j=1,2,……,n）进行处理，即可获得所述孔类汽车复合材料模压成形件（2）的轴线（2-1）对所述基准轴（1）的轴线（1-1）的平行度。
2.一种孔类汽车复合材料模压成形件对基准轴的位置公差测量方法，所述位置公差为垂直度，具体方法如下：
①设一传感器测量组件（4）和一激光测量组件（5）；
所述传感器测量组件（4）包括一个第一测量座（41）、固定安装在所述第一测量座（41）下方的四个第一支脚（42）、设置在每个第一支脚（42）底端的第一球体（43）以及固定安装在所述第一测量座（41）上方的一个PSD传感器阵列（44）；所述四个第一球体（43）的球心连线形成一长方形R；所述PSD传感器阵列（44）由若干个光敏面位于同一平面内的PSD传感器（44-1）组成；所有PSD传感器（44-1）的光敏面均垂直于所述长方形R、且平行于所述长方形R的同一条边；测定所有PSD传感器（44-1）的光敏面与所述四个第一球体（43）的相对位置关系，记为S；
所述激光测量组件（5）包括一个第二测量座（51）、固定安装在所述第二测量座（51）下方的四个第二支脚（52）、设置在每个第二支脚（52）底端的第二球体（53）以及固定安装在所述第二测量座（51）上方的两个激光器（54）；所述四个第二球体（53）的球心连线形成一长方形R’；所述两个激光器（54）发射的两条激光轴线均平行于所述长方形R’的同一条边、且该平行的两条激光轴线所在的平面平行于所述长方形R’；测定两个激光器（54）发射的两条激光轴线与所述四个第二球体（53）的相对位置关系，记为L；
②在基准轴（1）外表面一端设一V型基准座（3）；
所述V型基准座（3）的两个对称斜面（31）与所述基准轴（1）的外表面相接触，且所述V型基准座（3）的两个对称斜面（31）的交线（3-1）与所述基准轴（1）的轴线相平行；
通过一基准支架（60）在所述V型基准座（3）一侧固定安装一个光敏面朝向所述基准轴（1）的基准PSD传感器阵列（70）；所述基准PSD传感器阵列（70）由若干个光敏面位于同一平面内的基准PSD传感器（70-1）组成；所有基准PSD传感器（70-1）的光敏面均垂直于所述V型基准座（3）的两个对称斜面（31）的交线（3-1）；测定所有基准PSD传感器（70-1）光敏面的相对位置关系，记为S0；
通过一个第二支架（62）在所述V型基准座（3）上方设置两个第二待测激光器（82），所述第二支架（62）包括一个可移L杆（62-1）以及一个安装在所述可移L杆（62-1）顶部且轴线平行于所述V型基准座（3）的两个对称斜面（31）的交线（3-1）的横轴（62-2）；所述两个第二待测激光器（82）安装在所述横轴（62-2）端部且可围绕所述横轴（62-2）的轴线旋转；所述两个第二待测激光器（82）发射的两条激光轴线相平行，且该平行的两条激光轴线所在的平面垂直于所述横轴（62-2）的轴线；测定所述两个第二待测激光器（82）发射的两条激光轴线的间距，记为L2；
③将所述激光测量组件（5）置于所述基准轴（1）外，并使所述两个激光器（54）发射方向朝向所述基准PSD传感器阵列（70）；同时使所述四个第二球体（53）与所述基准轴（1）的外表面实现第一次四点全接触，并将该测量位置记为X1-Y1；其中，X1表示该测量位置的轴向位置，Y1表示该测量位置的周向位置；
将所述两个激光器（54）全部打开，被所述基准PSD传感器阵列（70）上的基准PSD传感器（70-1）感应，获得两个激光感应点，由上述S0以及L，即可获得所述四个第二球体（53）在所述基准轴（1）外该测量位置的空间位置数据X1-Y1；
④重复步骤③，即可获得所述四个第二球体（53）在所述基准轴（1）外若干轴向位置上若干周向位置的空间位置数据Xi-Yj（i=1,2,……,m；j=1,2,……,n）；
⑤将所述传感器测量组件（4）置于所述孔类汽车复合材料模压成形件（2）内，并使所述PSD传感器阵列（44）朝向所述两个第二待测激光器（82）；同时使所述四个第一球体（43）与所述孔类汽车复合材料模压成形件（2）的内表面实现第一次四点全接触，并将该测量位置记为XX1-YY1；其中，XX1表示该测量位置的轴向位置，YY1表示该测量位置的周向位置；
将所述两个第二待测激光器（82）全部打开，移动所述可移L杆（62-1）以及旋转所述两个第二待测激光器（82），当所述PSD传感器阵列（44）上的PSD传感器（44-1）感应到所述两个第二待测激光器（82）发射的激光且两个激光感应点的间距等于L2时，停止移动及旋转，由上述L2以及S，即可获得四个第一球体（43）在孔类汽车复合材料模压成形件（2）内该测量位置的空间位置数据XX1-YY1；
⑥重复步骤⑤，即可获得所述四个第一球体（43）在所述孔类汽车复合材料模压成形件（2）内若干轴向位置上若干周向位置的空间位置数据XXi-YYj（i=1,2,……,m；j=1,2,……,n）；
⑦对所有的空间位置数据Xi-Yj（i=1,2,……,m；j=1,2,……,n）以及XXi-YYj（i=1,2,……,m；j=1,2,……,n）进行处理，即可获得所述孔类汽车复合材料模压成形件（2）的轴线（2-1）对所述基准轴（1）的轴线（1-1）的垂直度。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘浏，曹清林，邱睿，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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