一种燕尾形榫头转子叶片检测夹具及检测方法与流程

本发明属于机械加工领域，具体涉及一种燕尾形榫头转子叶片检测夹具及检测方法。

背景技术：

在传统的精锻叶片三坐标检测中，检验员按照测量夹具图纸要求的基准，手动建立测量坐标系，将叶片安装在测量夹具中进行检测，检测完成后将叶片拆卸，打印报告，依次重复，完成叶片的批量检测。随着精锻叶片加工自动线的产生，这种检测方法已不能适应“无人值守，少人干预”的生产模式需要，“无人值守，少人干预”的生产模式是一种自动化的生产模式，在整个加工过程中，操作者只需要预先将所要加工的零件装在夹具上，放在预定位置，其余再无需人工干预，故传统的检测方法需要改进，以适应精锻叶片自动加工线检测。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种燕尾形榫头转子叶片检测夹具及检测方法，能够满足燕尾形榫头叶片在精锻叶片自动加工线中自动化检测的需要。

为了实现上述目的，本发明燕尾形榫头转子叶片检测夹具包括能够安装在erowa托盘上的底座，erowa托盘安装在自动加工线的erowa卡盘上；底座的顶部开设有用于安装燕尾形榫头转子叶片尾部的卡槽，安装到位后燕尾形榫头转子叶片的叠合轴与erowa托盘以及erowa卡盘的中心轴重合；底座沿erowa托盘的中心轴方向开孔并设置有能够上下活动的顶杆，顶杆的一端能够顶紧燕尾形榫头转子叶片的底面实现紧固，另一端安装在偏心轴上，偏心轴横向布置在底座的上部并能够通过定位销进行锁止。

底座的上部横向开设有用于设置偏心轴的通孔，通孔中设置有与偏心轴相配合的螺纹衬套和定心衬套，偏心轴以间隙配合的形式装入定心衬套。

定心衬套中安装有用于防尘的螺纹堵头，偏心轴一端延伸出底座并连接手柄。

卡槽采用与燕尾形榫头转子叶片尾部相配合的梯形截面槽，卡槽一端设置有安装定位块。

本发明燕尾形榫头转子叶片检测夹具的检测方法，包括以下步骤：

1)将燕尾形榫头转子叶片安装到位并随机测量若干个点，预判叶片装夹是否准确，若误差超出阈值，精锻叶片自动加工线测量机将错误信息反馈到控制系统并停止测量，重新装夹；

2)在燕尾形榫头转子叶片装夹正确后，首先建立初始坐标系，测量初始坐标系的圆心为托盘圆心，方向为精锻叶片自动加工线测量机的坐标系方向；然后在夹具没有覆盖的叶片榫头部位建立测量坐标系；最后分析被测叶片所需测量部分的特性，设置测量程序；

3)精锻叶片自动加工线通过机械手从料库中抓取装有被测叶片的erowa托盘，放入到erowa卡盘上，调用被测叶片的测量程序，进行相关测量；

在测量过程中，每测量若干件叶片后，机械手抓取标准叶片进行测量校准，如果测量误差大于设定值，则停线检查，如果测量误差在设定值范围内，系统正常运行；

4)输出测量报告。

所述的步骤2)在安装定位块露出部分的叶片榫头工作面上进行曲线扫描，构造平面；用叶盆、叶背榫头工作面构造的平面的对称面，为坐标系y轴的方向和零点，叶片进气边侧定位面为坐标系x的方向，平移距离a为坐标系x的零点，叶片榫头底面z的平移距离c为坐标系z的零点。所述的步骤1)随机在燕尾形榫头转子叶片上测量2-3个点来预判叶片的装夹是否准确，若叶片装夹有误则对原因进行排查，原因包括叶片与测量程序是否对应、叶片装夹是否到位、叶片装夹方向是否正确。

步骤3)在测量过程中，每测量50件叶片后，机械手抓取标准叶片进行测量校准。

与现有技术相比，本发明的燕尾形榫头转子叶片检测夹具设计了能够与erowa托盘进行配合的底座，采用wrowaits系统自动加工线实现了燕尾形榫头叶片的自动化检测，检测过程中底座的顶部开设用于安装燕尾形榫头转子叶片尾部的卡槽，安装到位后燕尾形榫头转子叶片的叠合轴与erowa托盘以及erowa卡盘的中心轴重合，并通过安装在偏心轴上的顶杆顶紧燕尾形榫头转子叶片的底面实现紧固，在精锻叶片自动加工线中设置相应的测量程序，通过交互能够实现“无人值守，少人干预”的自动化生产模式。

与现有技术相比，本发明燕尾形榫头转子叶片检测夹具的检测方法在自动化检测过程中，首先随机测量若干个点预判叶片装夹是否准确，当叶片装夹准确后建立相关坐标系并设置测量程序。在测量过程中，每测量若干件叶片后，机械手抓取标准叶片进行测量校准，如果测量误差大于设定值，则停线检查，如果测量误差在设定值范围内，系统正常运行，这样保证自动化检测过程的准确率，自动消除检测过程中出现的干扰因素，运行稳定性可靠。

附图说明

图1本发明检测夹具的装配整体示意图；

图2本发明检测夹具的装配俯视图；

图3本发明检测夹具的装配a-a剖视图；

图4本发明检测夹具的装配b-b剖视图；

图5本发明底座的整体示意图；

图6本发明底座的俯视图；

图7本发明底座的a-a剖视图；

图8本发明底座的b-b剖视图；

图9本发明定心衬套的结构示意图；

图10本发明螺纹堵头的结构示意图；

图11本发明偏心轴的结构示意图；

图12本发明顶杆的结构示意图；

图13本发明螺纹衬套的结构剖视图；

图14本发明手柄的结构示意图；

图15被测叶片的榫头结构示意图：(a)主视图；(b)右视图。

附图中：1-底座；2-定心衬套；3-螺纹堵头；4-偏心轴；5-顶杆；6-螺纹衬套；7-手柄；8-螺钉；9-定位销；a.叶片进气边侧定位面；b.叶片排气边侧定位面；c.叶背侧定位面；d.叶盆侧定位面；e.叶片榫头底面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

参见图1-4，本发明的叶片检测夹具包括底座1、定心衬套2、螺纹堵头3、偏心轴4、顶杆5、螺纹衬套6、手柄7、螺钉8以及定位销9。底座1固定在erowa托盘上，然后将带有检测夹具的托盘安装在erowa卡盘上，保证被测叶片的叠合轴与erowa托盘以及erowa卡盘的中心轴重合。erowa托盘与erowa卡盘之间依靠气动压紧，erowa托盘与检测夹具之间用螺钉固定。参见图5-8，本发明的定心衬套2通过螺钉8与底座1连接；通过手柄7使偏心轴4带动顶杆5上下移动，使叶片的定位面与底座1的m、n面和k面贴紧。螺纹衬套6装入底座1中，用螺钉8固定，螺纹堵头3拧入底座1中用螺钉8固定，螺纹堵头3拧入定心衬套2中用于防尘，偏心轴4以间隙配合形式装入定心衬套2与底座1中；顶杆5以间隙配合形式装入底座1中，偏心轴4装入螺纹衬套6中，通过定位销9使其与底座1合成一体。参见图15(a)及图15(b)，底座1的k面到erowa卡盘中心距离b与叶片排气边侧定位面b到叶片叠合轴的距离b一致，可限定叶片进排气边方向的装夹位置。底座m面到偏心轴心的距离d与底座n面到偏心轴心的距离c保持一致，误差不大于0.005mm，底座m、n面用于限定叶片叶盆侧定位面d、叶片叶背侧定位面c的装夹位置。

参见图9-14，本发明燕尾形榫头转子叶片检测夹具的检测方法包括以下步骤：

1)安装叶片：在自动加工线外将要测量的叶片手动安装在带有托盘的测量夹具中，保证被测叶片榫头端面与检测夹具的安装定位块贴合无间隙，使叶片在检测夹具中固定。将装好叶片带托盘的夹具放入自动加工线的料库中。

2)编制测量程序：

2.1)测量前准备；延迟5秒，以便等待机械手在卡盘中安装带有叶片及测量夹具的托盘，关闭气源，以便固定erowa卡盘和erowa托盘；

2.2)预判；

在叶片上测量2～3点，判断叶片装夹是否准确，如果装夹有误(叶片与测量程序不对应、叶片装夹不到位、叶片装夹方向不对等现象)，测量机将错误信息反馈到控制系统，停止测量。

2.3)建立初始坐标系；

测量初始坐标系的圆心为托盘圆心，方向为测量机坐标系方向。

2.4)建立测量坐标系；

根据图纸要求在夹具没有覆盖的叶片榫头部位建立测量坐标系。

在测具定位块露出部分的叶片榫头工作面上进行曲线扫描，构造平面。用叶盆、叶背榫头工作面构造的平面的对称面，为坐标系y轴的方向和零点，叶片进气边侧定位面为坐标系x的方向，平移距离a，为坐标系x的零点，叶片榫头底面z平移距离c为坐标系z的零点。

2.5)根据设计图要求，分析被测叶片所需要的测量特性及各特性的算法，并在测量软件中进行设置。

3)测量过程：根据自动线控制系统，机械手从料库中抓取装有被测叶片的托盘，放入测量机的卡盘中，调用被测叶片的测量程序，进行测量。

4)测量过程校准：为了确保测量准确性，在每测量50件(可根据实际情况进行调整)叶片后，机械手抓取标准叶片进行测量校准，如果测量误差大于设定值，停线检查，如果测量误差在设定值范围内，系统正常运行。

5)输出报告：根据客户要求选择测量报告格式并打印测量报告。