一种螺旋桨叶片数控砂带磨削自动测量装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种螺旋桨叶片数控砂带磨削自动测量装置，在底板的正上方设置与之形状大小相适应的工装安装板，该工装安装板平行于底板，工装安装板的中央开设圆孔，在所述工装安装板与底板之间设置四个按圆周均匀分布的悬臂式称重传感器，工装安装板由四个悬臂式称重传感器共同支撑，悬臂式称重传感器与工装安装板及底板相固定，且四个悬臂式称重传感器所在圆周的圆心位于所述圆孔的中心线上。本发明结构简单，易于实现，成本低，调节直观、便捷，便于操作，采用直接测量的方式更能直观有效地对螺旋桨叶片的重量进行测量，测量的精度高；本发明能为螺旋桨叶片加工量的准确调整提供依据，从而满足螺旋桨设计的技术要求。
【专利说明】
一种螺旋桨叶片数控砂带磨削自动测量装置
技术领域
[0001]本发明属于螺旋桨叶片测量相关领域，具体涉及一种基于数控砂带磨床的螺旋桨叶片磨削自动测量装置。
【背景技术】
[0002]螺旋桨是船用推进器中应用最为广泛且效率最高的一种设备，螺旋桨的制造精度和叶片的表面质量决定了船舶推进的效率、振动和噪声。因此，提高螺旋桨叶片的加工精度和表面质量能提高螺旋桨的推进效率，减少空泡的产生，同时能提高螺旋桨的寿命。螺旋桨叶片重量的检测是确保螺旋桨叶片制造质量达标的一种重要依据。
[0003]螺旋桨是船舶动力机械的关键部件，螺旋桨的直径较大且重量能达到几吨甚至几十吨，制造加工难度大。目前国内螺旋桨的制造厂商通常采用普通铣床进行粗加工，铣削加工后螺旋桨叶片表面会有很明显的铣削纹路，因此还需要用人工打磨的方式进行精加工，以达到螺旋桨叶片的制造精度要求。但人工打磨劳动强度大、叶片表面质量和加工精度较低。砂带磨削作为一种复合加工工艺，具有磨削、研磨、抛光等作用。应用数控砂带磨床对工件进行加工，不仅能进行磨削去除，消除工件表面多余的余量，而且还能对工件进行表面抛光，获得良好的表面质量。数控砂带磨床与工件的接触砂带及接触轮都有一定的弹性，能够适应复杂曲面的转接，因此很适合复杂曲面的加工，能有效提高螺旋桨叶片复杂曲面的表面质量。
[0004]通过对螺旋桨叶片的重量进行测量，能为螺旋桨叶片加工量的准确调整提供依据，从而满足螺旋桨设计的技术要求。目前，螺旋桨叶片重量的测量方法一般是通过特定设备(如测量机)得到叶片各点坐标，进而计算出螺旋桨叶片的体积，最后计算获得叶片的重量。一般的坐标测量设备都是通过接触式的方法获得叶片上测量点的坐标，即测杆和测头接触叶片，由于测头长期接触螺旋桨叶片的金属表面，测头的磨损会引起测量误差的存在；同时，每测量一个位置都需要进行重新确定，有的测量机还需要人工记录数据，由此人为的操作不当会对测量结果产生很大的误差。另外，现有坐标测量机利用旋转轴系、悬臂梁式横臂和滑动架来支撑和移动测杆测头进行螺旋桨不同截面的测量，由于自重等因素会引起横臂结构非线性变形，也使得测量精度不够精准。
【发明内容】
[0005]针对现有螺旋桨叶片重量测量精度的技术不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种螺旋桨叶片数控砂带磨削自动测量装置。
[0006]本发明技术方案如下:一种螺旋桨叶片数控砂带磨削自动测量装置，其特征在于:底板为正方形，在底板的正上方设置与之形状大小相适应的工装安装板，该工装安装板平行于底板，工装安装板的中央开设圆孔，在所述工装安装板与底板之间设置四个按圆周均匀分布的悬臂式称重传感器，工装安装板由四个悬臂式称重传感器共同支撑，悬臂式称重传感器与工装安装板及底板相固定，且四个悬臂式称重传感器所在圆周的圆心位于所述圆孔的中心线上。
[0007]本发明可安装于数控砂带磨削机床上，底板与数控砂带磨削机床的三爪卡钳连接。工装安装板中央的圆孔用于装配工装，而螺旋桨叶片装夹在工装上，螺旋桨叶片使得四个悬臂式称重传感器产生压力信号，从而间接获得螺旋桨叶片的重量信息，实现螺旋桨叶片经过磨削后重量的自动测量，测量精度高，并能为螺旋桨叶片加工量的准确调整提供依据，从而满足螺旋桨设计的技术要求。
[0008]为了便于悬臂式称重传感器装卸，使悬臂式称重传感器安装的牢靠性好，所述悬臂式称重传感器通过从下往上穿设的第一螺钉与底板固定，工装安装板通过从上往下穿设的第二螺钉与悬臂式称重传感器固定。
[0009]在悬臂式称重传感器的两侧设置第一限位板和第二限位板，悬臂式称重传感器的一个侧面与第二限位板贴合，悬臂式称重传感器的另一个侧面由第一限位板上穿设的限位螺钉顶紧;所述悬臂式称重传感器朝向所述圆孔中心线的一端与第三限位板贴靠，所述第一限位板、第二限位板和第三限位板均固定于工装安装板的底面。以上结构每个悬臂式称重传感器通过三块限位板配合，能够准确定位，且定位操作简单、便捷，这样保证了四个悬臂式称重传感器在圆周上分布的均匀性，从而确保了测量结果准确、可靠。
[0010]在所述工装安装板其中一条对角线的两端均设置一组抗扭板，两组共四块抗扭板与工装安装板的四个端面一一对应，所述抗扭板的上部与工装安装板的对应端面贴合，抗扭板通过第三螺钉与工装安装板固定，在抗扭板的下部穿设调整螺钉，该调整螺钉顶靠在底板的对应端面上。以上结构抗扭板的下端通过调整螺钉可以与底板之间实现挤压与分离;装卸工件时，拧紧调整螺钉，能够防止悬臂式称重传感器受扭矩，从而确保了测量的精度。
[0011]本发明的有益效果是:
[0012]1、采用直接测量的方式更能直观有效地对螺旋桨叶片的重量进行测量;测量时悬臂式称重传感器免受扭转力，使得测量的精度大大提高。
[0013]2、该测量装置可安装于数控砂带磨削机床上，用于测量经过砂带磨削后的螺旋桨叶片重量，当测出不合格的重量时，又能对叶片继续进行磨削抛光，大大提高了螺旋桨叶片表面抛光的加工效率。
[0014]3、结构简单、可靠，易于实现，成本低，调节直观、便捷，便于操作，适用范围广。
【附图说明】
[0015]图1是本发明一【具体实施方式】的结构示意图。
[0016]图2为图1拆除底板后的仰视图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
[0018]如图1、图2所示，底板I为正方形，能够与数控砂带磨削机床的三爪卡钳连接。在底板I的正上方设置与之形状大小相适应的工装安装板2，该工装安装板2平行于底板I，工装安装板2的中央开设圆孔21，该圆孔21用于装配工装，而螺旋桨叶片装夹在工装上。在工装安装板2与底板I之间设置四个按圆周均匀分布的悬臂式称重传感器3，四个悬臂式称重传感器3所在圆周的圆心位于圆孔21的中心线上。
[0019]如图1、图2所示，悬臂式称重传感器3通过从下往上穿设的第一螺钉4与底板I固定，第一螺钉4的头部不超出底板I的底面。工装安装板2由四个悬臂式称重传感器3共同支撑，工装安装板2通过从上往下穿设的第二螺钉5与悬臂式称重传感器3固定，第二螺钉5的头部不超出工装安装板2的顶面。
[0020]如图1、图2所示，在悬臂式称重传感器3的两侧设置第一限位板6和第二限位板7，第一限位板6与第二限位板7相平行。悬臂式称重传感器3的一个侧面与第二限位板7贴合，悬臂式称重传感器3的另一个侧面由第一限位板6上穿设的限位螺钉8顶紧。悬臂式称重传感器3朝向圆孔21中心线的一端与第三限位板9贴靠，第三限位板9垂直于第一限位板6，第一限位板6、第二限位板7和第三限位板9均通过螺钉固定于工装安装板2的底面。
[0021]如图1、图2所示，在工装安装板2其中一条对角线的两端均设置一组抗扭板10，每组抗扭板10的数目为两块，同组中的两块抗扭板10相互平行，两组共四块抗扭板10与工装安装板2的四个端面一一对应。抗扭板10的上部与工装安装板2的对应端面贴合，抗扭板10通过第三螺钉11与工装安装板2固定，在抗扭板10的下部穿设调整螺钉12，该调整螺钉12顶靠在底板I的对应端面上。抗扭板10的下端通过调整螺钉12可以与底板I之间实现挤压与分离;装卸工件时，拧紧调整螺钉12，能够防止悬臂式称重传感器3受扭矩。本发明通过均布的四个悬臂式称重传感器3直接测量经过砂带磨削后的螺旋桨叶片重量，当测出的重量不合格时，又能对叶片继续进行磨削抛光，大大提高了螺旋桨叶片表面抛光的加工效率。
[0022]以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种螺旋桨叶片数控砂带磨削自动测量装置，其特征在于:底板(I)为正方形，在底板(I)的正上方设置与之形状大小相适应的工装安装板(2)，该工装安装板(2)平行于底板(I)，工装安装板(2)的中央开设圆孔(21)，在所述工装安装板(2)与底板(I)之间设置四个按圆周均匀分布的悬臂式称重传感器(3)，工装安装板(2)由四个悬臂式称重传感器(3)共同支撑，悬臂式称重传感器(3)与工装安装板(2)及底板(I)相固定，且四个悬臂式称重传感器(3)所在圆周的圆心位于所述圆孔(21)的中心线上。2.如权利要求1所述的螺旋桨叶片数控砂带磨削自动测量装置，其特征在于:所述悬臂式称重传感器(3)通过从下往上穿设的第一螺钉(4)与底板(I)固定，工装安装板(2)通过从上往下穿设的第二螺钉(5)与悬臂式称重传感器(3)固定。3.如权利要求1或2所述的螺旋桨叶片数控砂带磨削自动测量装置，其特征在于:在悬臂式称重传感器(3)的两侧设置第一限位板(6)和第二限位板(7)，悬臂式称重传感器(3)的一个侧面与第二限位板(7)贴合，悬臂式称重传感器(3)的另一个侧面由第一限位板(6)上穿设的限位螺钉(8)顶紧;所述悬臂式称重传感器(3)朝向所述圆孔(21)中心线的一端与第三限位板(9)贴靠，所述第一限位板(6)、第二限位板(7)和第三限位板(9)均固定于工装安装板(2)的底面。4.如权利要求1所述的螺旋桨叶片数控砂带磨削自动测量装置，其特征在于:在所述工装安装板(2)其中一条对角线的两端均设置一组抗扭板(10)，两组共四块抗扭板(10)与工装安装板(2)的四个端面一一对应，所述抗扭板(10)的上部与工装安装板(2)的对应端面贴合，抗扭板(10)通过第三螺钉(11)与工装安装板(2)固定，在抗扭板(10)的下部穿设调整螺钉(12)，该调整螺钉(12)顶靠在底板(I)的对应端面上。
【文档编号】B24B49/00GK105881162SQ201610488829
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】黄云, 张炳昌, 邹莱, 杨俊峰, 李忠, 张国军, 罗小龙, 张美
【申请人】重庆大学, 重庆三磨海达磨床有限公司, 重庆衡山机械有限责任公司