一种小型薄壁零件厚度高精度检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种小型薄壁零件厚度高精度检测装置及使用该装置检测小型薄壁零件厚度的方法，涉及精密检测技术领域，装置包括：底座；检测组件，其设置于底座上，其包括两个同轴并相对设置的弹簧式电感测头；两个滑块组件，两个滑块组件均可滑动地设置于底座上，各滑块组件均包括滑块和拨叉，拨叉设置于滑块的一侧，两个拨叉分别卡住两个弹簧式电感测头的测针、以伸缩测针；直线驱动装置，其设置于底座上，其用于驱动两个滑块组件朝相对或者相反两个方向运动，且两个滑块组件的运动方向均与弹簧式电感测头的轴线相平行；测头显示单元，两个弹簧式电感测头均与测头显示单元通信连接。如此设置，该装置及方法能够直接高精度测量小型薄壁零件厚度。

【技术实现步骤摘要】
一种小型薄壁零件厚度高精度检测装置及方法
本专利技术涉及精密检测
，特别是涉及一种小型薄壁零件厚度高精度检测装置及方法。
技术介绍
随着航空航天技术的发展，应用于重要装备上的零件逐渐趋于微型化，某些功能零件的关键部位尺寸只有几十微米的厚度，精度要求为亚微米级，且关键部位形状结构复杂。例如动调陀螺中的关键零件的挠性接头，挠性接头绕其中心轴圆周阵列有四个细颈薄壁结构，细颈薄壁的刚度一致性决定了挠性接头的使用性能，因此需要通过严格控制细颈薄壁的尺寸精度使其刚度一致性提高。由于细颈薄壁尺寸(厚度)只有40μm左右，且其尺寸精度要求小于0.3μm。为了保证加工的尺寸精度，就必须要测出加工误差，然而针对挠性接头中的细颈结构和类似薄壁功能零件，现有的检测工艺分为离线检测法和在线测量法。离线测量法为在尺寸难以高精度测量时，无法直接通过检测其性能指标，来验证是否满足设计要求。如挠性接头，其细颈的刚度均匀和一致性直接决定了产品的指标，在现有测量方法无法满足测量要求时，采用直接测量角刚度的办法；需要首先在零件加工后进行刚度检测，再根据刚度的结果对关键部位进行二次修磨，这样不仅使得加工周期长，效率低下，而且二次装夹带来的误差会使得产品的合格率低。而现有的在线检测方法存在的主要问题为：装置的自动化程度低，需要人手持测头进行测量，测量精度不高(＞0.5μm)和测量稳定性差，且大多研究停留在理论层面，没有制造出实际样机扶持理论。因此目前急需高精度的薄壁尺寸测量工艺方法及装置。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本专利技术提供一种小型薄壁零件厚度高精度检测装置及方法，以实现直接高精度测量小型薄壁零件厚度。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种小型薄壁零件厚度高精度检测装置，包括：底座；检测组件，所述检测组件设置于所述底座上，所述检测组件包括两个同轴并相对设置的弹簧式电感测头；两个滑块组件，两个所述滑块组件均可滑动地设置于所述底座上，各所述滑块组件均包括滑块和拨叉，所述拨叉设置于所述滑块的一侧，两个所述拨叉分别卡住两个所述弹簧式电感测头的测针、以伸缩所述测针；直线驱动装置，所述直线驱动装置设置于所述底座上，所述直线驱动装置用于驱动两个所述滑块组件朝相对或者相反两个方向运动，且两个所述滑块组件的运动方向均与所述弹簧式电感测头的轴线相平行；测头显示单元，两个所述弹簧式电感测头均与所述测头显示单元通信连接。优选地，所述直线驱动装置包括丝杠和编码电机，所述丝杠的中部设置有轴肩，所述丝杠的两侧沿所述丝杠的长度方向分别设置第一外螺纹和第二外螺纹，所述第一外螺纹和所述第二外螺纹分别与两个所述滑块构成螺旋副，且所述第一外螺纹和所述第二外螺纹二者的螺旋方向相反。优选地，小型薄壁零件厚度高精度检测装置还包括两个光电开关，所述滑动组件还包括挡片，所述挡片和所述拨叉分别设置于所述滑块的前后两侧，两个所述光电开关沿所述滑块组件的滑动方向设置设置于所述底座上，且所述光电开关与所述挡片二者一一对应，一个所述光电开关用于监测一个所述挡片的运动，所述挡片的宽度大于所述光电开关的宽度，初始状态时，各所述挡片的左侧边缘均与各自对应的所述光电开关的左侧边缘相平齐，所述光电开关用于控制所述编码电机的工作。优选地，小型薄壁零件厚度高精度检测装置还包括光杆和三个轴承座，三个所述轴承座均设置于所述底座上，所述光杆的两端和中部均设置有轴承，所述轴承与所述轴承座二者一一对应，一个所述轴承支撑于一个所述轴承座上，所述光杆的轴线与所述滑块组件的滑动方向相平行，两个所述滑块均与所述光杆滑动连接，且两个所述滑块分别设置于位于中部的所述轴承两侧。优选地，任意两个相邻的所述轴承二者相对的端面均设置有缓冲垫。优选地，小型薄壁零件厚度高精度检测装置还包括两个定位支撑组件，两个所述定位支撑组件均设置于所述底座上，各所述定位支撑组件均包括相对设置并可拆卸连接的凸台和夹块，所述凸台和所述夹块二者相对的面上对称设置有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽拼接成一通孔，所述定位支撑组件与所述弹簧式电感测头二者一一对应，一个所述弹簧式电感测头穿过一个所述通孔，以使一个所述定位支撑组件定位支撑一个所述弹簧式电感测头。优选地，所述第一凹槽和所述第二凹槽均为V形结构，对应地，所述通孔为平行四边形结构。本实施例还提供一种小型薄壁零件厚度高精度检测方法，使用所述的小型薄壁零件厚度高精度检测装置检测小型薄壁零件厚度前用标准量块标记测量所述小型薄壁零件厚度高精度检测装置的零点。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：1)该检测装置能实现在线全自动在线检测，无需人工参与，装置能够轻易集成到超精密机床中实现在线测量，从而将零件加工坐标系和检测坐标系统一，通过控制拨叉实现测头的自动伸缩，避免了人为不确定因素的引入，同时提高了测量的自动化程度，可有效后续修调尺寸精度，有利于实现高精度的加工。2)该检测装置使用双测头结构，利用相对测量法进行测量，相对测量法一方面体现在测量前用标准量块校准零点，将测头测量区间转移到零点附近的线性区域，利用测头零点附近的线性度误差(0.01μm)远小于给定的理论非线性度(＞0.07μm)的特性，在原有基础上进一步提高测量精度，相对测量法另一方面体现在特有运算方式，通过两测头测量值的“和差运算”，可以进一步补偿由环境干扰：如温度、湿度等带来的误差。3)该装置测量力来源于弹簧式电感测头前端带有的复位弹簧结构，大小一般仅为0.63N，经分析对薄壁结构无破坏作用，且该力能够在拨叉作用下轻易克服，实现测头的拨开运动。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中提供的小型薄壁零件厚度高精度检测装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例中提供的小型薄壁零件厚度高精度检测装置光杆和轴承座的设置方式示意图；图3为本专利技术实施例中提供的小型薄壁零件厚度高精度检测装置光电开光与挡片位置关系图；图4为本专利技术实施例中提供的小型薄壁零件厚度高精度检测方法测量原理示意图。附图标记说明：1、底座；2、凸台；3、弹簧式电感测头；4、测针；5、拨叉；6、左滑块；7、右滑块；8、夹块；9、电机座；10、编码电机；11、丝杠；12、轴承座；13、光杆；14、缓冲垫；15、挡片；16、光电开关。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种实现直接高精度测量小型薄壁零件厚度的小型薄壁零件厚度高精度检测装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小型薄壁零件厚度高精度检测装置，其特征在于，包括：/n底座；/n检测组件，所述检测组件设置于所述底座上，所述检测组件包括两个同轴并相对设置的弹簧式电感测头；/n两个滑块组件，两个所述滑块组件均可滑动地设置于所述底座上，各所述滑块组件均包括滑块和拨叉，所述拨叉设置于所述滑块的一侧，两个所述拨叉分别卡住两个所述弹簧式电感测头的测针、以伸缩所述测针；/n直线驱动装置，所述直线驱动装置设置于所述底座上，所述直线驱动装置用于驱动两个所述滑块组件朝相对或者相反两个方向运动，且两个所述滑块组件的运动方向均与所述弹簧式电感测头的轴线相平行；/n测头显示单元，两个所述弹簧式电感测头均与所述测头显示单元通信连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种小型薄壁零件厚度高精度检测装置，其特征在于，包括：
底座；
检测组件，所述检测组件设置于所述底座上，所述检测组件包括两个同轴并相对设置的弹簧式电感测头；
两个滑块组件，两个所述滑块组件均可滑动地设置于所述底座上，各所述滑块组件均包括滑块和拨叉，所述拨叉设置于所述滑块的一侧，两个所述拨叉分别卡住两个所述弹簧式电感测头的测针、以伸缩所述测针；
直线驱动装置，所述直线驱动装置设置于所述底座上，所述直线驱动装置用于驱动两个所述滑块组件朝相对或者相反两个方向运动，且两个所述滑块组件的运动方向均与所述弹簧式电感测头的轴线相平行；
测头显示单元，两个所述弹簧式电感测头均与所述测头显示单元通信连接。


2.根据权利要求1所述的小型薄壁零件厚度高精度检测装置，其特征在于，所述直线驱动装置包括丝杠和编码电机，所述丝杠的中部设置有轴肩，所述丝杠的两侧沿所述丝杠的长度方向分别设置第一外螺纹和第二外螺纹，所述第一外螺纹和所述第二外螺纹分别与两个所述滑块构成螺旋副，且所述第一外螺纹和所述第二外螺纹二者的螺旋方向相反。


3.根据权利要求2所述的小型薄壁零件厚度高精度检测装置，其特征在于，还包括两个光电开关，所述滑动组件还包括挡片，所述挡片和所述拨叉分别设置于所述滑块的前后两侧，两个所述光电开关沿所述滑块组件的滑动方向设置设置于所述底座上，且所述光电开关与所述挡片二者一一对应，一个所述光电开关用于监测一个所述挡片的运动，所述挡片的宽度大于所述光电开关的宽度，初始状态时，各所述挡片的左侧边缘均与各自对应的所述光电开关的左侧边缘相平齐，所述光...

【专利技术属性】
技术研发人员：金鑫，高瑞麟，李朝将，郑中鹏，曹也，左镇，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11