低成本船用螺旋桨数控螺距测量机的制作方法

本实用新型涉及一种低成本船用螺旋桨数控螺距测量机。

背景技术：

随着现代社会和军事科学技术的发展，人们越来越追求船舶和舰船装备的舒适性、经济性和高速度、低噪声。螺旋桨精度等级越高，舰船在各方面的综合性能越好，而高精度螺旋桨的制造离不开高精度的高效螺距测量机。

现有针对中小型船用螺旋桨型值测量普遍采用数显螺距规手工测量。对叶轮类零件则普遍采用先在分度头上利用高度尺画网格线，然后使用高度尺测量网格点高度的方法测量型值。一个螺旋桨往往具有4个以上叶片，每个叶片压力面和吸力面均有几十甚至上百个型值点，由于以上两种方法均为手工操作，测量精度和效率主要取决于操作人员的技术熟练程度。对高精度螺旋桨和叶轮，往往需要反复测量和修型才能达到最终要求。现有测量方法数据可靠性较低、劳动强度大、效率低下的问题严重制约了高精度船用螺旋桨和叶轮的生产进度。

此外，虽然以高精度、高效率和高价格为特征的数控三坐标测量机在汽车、能源、装备制造方面得到了越来越广泛的应用。可这种高精度，对于螺旋桨和叶轮型值±0.25mm的高精度要求来说，显得太高了，同时，因为常规三坐标测量机要求在恒温环境下使用，价格普遍较高，在螺旋桨和叶轮类产品上使用性价比极低，我们迫切需要一种能适应船用螺旋桨和叶轮产品需求的低成本数控螺距测量机。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种低成本船用螺旋桨数控螺距测量机，以解决目前现有手工测量方式精度无法满足要求且效率低下，而三坐标测量机又在船用螺旋桨和叶轮测量中性价比极低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种低成本船用螺旋桨数控螺距测量机，包括底座、横向模组、纵向模组和旋转模组；所述横向模组横向安装在所述底座上，所述纵向模组安装在所述横向模组上且可沿横向模组的延伸方向滑动；所述旋转模组设置在横向模组的一侧，且旋转模组的中心位于横向模组的延长线上；所述纵向模组迎向旋转台的一侧设有测量组件，所述测量组件安装在纵向模组上，且测量组件可沿纵向模组纵向滑动。

进一步地，所述横向模组包括第一直线导轨、安装在所述第一直线导轨内的第一滚珠丝杆、用于驱动所述第一滚珠丝杆转动的第一伺服电机以及安装在所述第一直线导轨上且与所述第一滚珠丝杆相配合滑动的第一滑台，所述第一滑台上设有第一位置感应器。

进一步地，所述纵向模组包括第二直线导轨、安装在所述第二直线导轨内的第二滚珠丝杆、用于驱动所述第二滚珠丝杆转动的第二伺服电机以及安装在所述第二直线导轨上且与所述第二滚珠丝杆相配合滑动的第二滑台，所述第二滑台上设有第二位置感应器。

进一步地，所述旋转模组包括安装在所述底座上的伺服转台、与所述伺服转台且用于驱动所述伺服转台转动的伺服电机。

进一步地，所述测量组件包括测头及安装在侧头本体上的测针。

进一步地，所述测头通过横向设置的测杆与滑动座连接。

进一步地，所述测杆为碳纤维杆，所述测针为碳纤维测针。

进一步地，所述的旋转台的顶部固定有标定球。

进一步地，所述横向模组还包括第一拖链，所述第一拖链的一端通过第一拖链安装座固定在底座上，另一端与第一滑台固定连接。

进一步地，所述纵向模组还包括第二拖链，所述第二拖链的一端通过第二拖链安装座固定在第二直线导轨与第一滑台连接的一端，另一端与第二滑台固定连接。

本实用新型的有益效果为：使用时，将船用螺旋桨和叶轮安装在旋转模组上，可利用旋转模组带动螺旋桨和叶轮旋转，再利用横向模组和纵向模组带动测量组件上下或左右移动实现螺旋桨和叶轮的测量，该测量机结构简单且成本低廉，还能满足螺旋桨和叶轮测量的精度要求；此外，本申请通过采用线性模组调节测头运动，通过伺服转台调节待测工件运动，具有定位准确、测量及数据处理速度快的特点，

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型一个实施例的主视图。

图2为本实用新型一个实施例的俯视图。

其中：1、底座；2、第一直线导轨；21、第一滑台；22、第一拖链；23、第一拖链安装座；3、第二直线导轨；31、第二滑台；32、第二拖链；33、第二拖链安装座；4、旋转台；5、滑动座；6、测杆；7、测量组件。

具体实施方式

如图1和图2所示的低成本船用螺旋桨数控螺距测量机，包括底座1、横向模组、旋转台4和纵向模组；所述横向模组横向安装在所述底座1上，所述纵向模组安装在所述横向模组上且可沿横向模组的延伸方向滑动；所述旋转台4设置在横向模组的一侧，且旋转台4的中心位于横向模组的延长线上；所述纵向模组迎向旋转台4的一侧设有测量组件7，所述测量组件7安装在纵向模组上，且测量组件7可沿纵向模组纵向滑动。使用时，将船用螺旋桨和叶轮安装在旋转模组上，可利用旋转模组带动螺旋桨和叶轮旋转，再利用横向模组和纵向模组带动测量组件7上下或左右移动实现螺旋桨和叶轮的测量；本申请通过采用线性模组调节测头运动，通过伺服转台调节待测工件运动，具有定位准确、测量及数据处理速度快的特点，且结构简单，成本低廉。

下面分别对各个组件进行详细描述：

所述横向模组包括第一直线导轨2、安装在所述第一直线导轨2内的第一滚珠丝杆、用于驱动所述第一滚珠丝杆转动的第一伺服电机以及安装在所述第一直线导轨2上且与所述第一滚珠丝杆相配合滑动的第一滑台21，所述第一滑台21上设有第一位置感应器。此外，所述横向模组还包括第一拖链22，所述第一拖链22的一端通过第一拖链安装座23固定在底座1上，另一端与第一滑台21固定连接。

所述纵向模组包括第二直线导轨3、安装在所述第二直线导轨3内的第二滚珠丝杆、用于驱动所述第二滚珠丝杆转动的第二伺服电机以及安装在所述第二直线导轨3上且与所述第二滚珠丝杆相配合滑动的第二滑台31，所述第二滑台31上设有第二位置感应器。此外，所述纵向模组还包括第二拖链32，所述第二拖链32的一端通过第二拖链安装座33固定在第二直线导轨3与第一滑台21连接的一端，另一端与第二滑台31固定连接。

横向模组和纵向模组可采用全封闭结构精密直线导轨滑台，具有结构紧凑、运行顺滑、防水防油，组合性好的特点。其定位精度和重复定位精度可以达到≤0.02mm。本申请中的横向模组、纵向模组与旋转模组一起组成xzc三轴结构。再搭配伺服电机和控制器即可实现高精度直线运动控制。

所述旋转模组包括安装在所述底座1上的伺服转台、与所述伺服转台且用于驱动所述伺服转台转动的伺服电机。旋转模组选用低背隙中空旋转平台，集高工作效率、高精度、高刚性、高性价比于一身。搭配伺服电机和控制器，即可满足任意角度分隔。中空旋转平台的重复定位精度≤5弧秒，与横向模组和纵向模组一起组成xzc结构。所述的旋转台4的顶部固定有标定球，用于标定测量机正确位置，以便于进行测量。

所述测量组件7包括测头及安装在侧头本体上的测针。其中，测头可采用低成本有线接触式触发测头，测针采用碳纤维测针，具有精度高、成本低的优点，具有极高的性价比。所述测头本体通过横向设置的测杆6与滑动座5连接。通过测杆6可以增大测量范围，以提高普适性。测杆6通过滑动座5连接到纵向模组上，沿z轴做上下运动，实现叶轮或螺旋桨的轴向测量，同时与纵向模组一起，沿横向模组做横向运动，实现叶轮或螺旋桨的径向测量。测杆6可采用碳纤维杆，强度高，重量轻。

本申请的工作原理如下：

通过mach3的跳跃信号驱动横向模组和纵向模组运动带动测头7运动，同时驱动伺服转台转动带待测工件运动，使测头与工件接触，触发跳跃信号；

当测头与工件接触后，利用mach3系统内部宏程序记录机床工件坐标和机床状态数据；这样便可高效率、高精度的完成工件的自动分中、2d及3d测量；

驱动横向模组带动测头横向移动实现螺旋桨的径向测量，驱动纵向模组带动测头纵向移动实现螺旋桨的轴向测量；并将机床测得的数据实时传回cad/cam软件中做精确的分析。

此外，还可利用软件编写测量程序，将加工和在线检测程序相结合应用于产品的生产环节中，以达到提高加工精度，减少工件找正、对刀及检测等辅助时间。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。