專利名稱：葉片型面測量裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及葉片型面的檢測技術，主要是對航空發動機葉片的坯料、半成品和成品葉片的型面檢測。
背景技術：
對于葉片型面而言，其主要參數指標為葉片厚度、葉片弧度。尤其是對航空發動機的葉片而言，這兩個參數指標至關重要。而隨著社會的發展，科學技術的不斷進步，飛機已經成為人類活動中必不可少的交通運輸工具。由于飛機的特殊性，對其整體外形及其內部結構形狀的要求比較苛刻，尤其是飛機的動カ中發動機的葉片形狀。為了更好的為飛機提供動力，飛機發動機葉片形狀的規格也需要嚴格的標準。
由于飛機發動機葉片較多，且其形狀帶有一定的弧度，為檢測其是否達到使用標準帶來一定困難，尤其是在數量較多、批量較大的時候，如果是人力手工測量難免會出現誤差，并且工作效率較低；而使用高精度測量裝置，又會因為葉片的特殊性，分別測量厚度與其弧度會使生產成本大大增加。所以在產品數量較多，批量較大時使用成品航空發動機葉片的航空發動機葉片型面自動檢測裝置是非常必要的。
發明內容
本發明提供一種用于葉片、特別是高精度葉片，如航空發動機葉片的葉片型面測
量裝置。本發明的目的是這樣實現的包括機架，其特征是機架包括在y軸方向上呈矩形結構的機架內由下到上設置X軸方向模組、y軸方向模組，葉片固定裝置固定在y軸方向摸組上，機架上板與其下板的外壁上固定有兩個設置在對稱位置的檢測模塊；X軸方向模組由槽形X模組外殼、在設置外殼一端的X方向電機、連接X方向電機與X方向絲杠的X方向聯軸器、控制X方向滑塊的X方向絲杠和X方向滑塊組成，X方向電機設置在X模組外殼的一端，X方向電機通過X方向聯軸器與X方向絲杠連接,在X方向絲杠上安裝帶有絲杠配合孔的X方向滑塊,且X方向滑塊安裝在槽形X模組外殼內；y軸方向模組由槽形I模組外殼、在設置外殼一端的I方向電機、連接I方向電機與I方向絲杠的I方向聯軸器、控制I方向滑塊的I方向絲杠和I方向滑塊組成，Y方向電機設置在I模組外殼的一端，y方向電機通過I方向聯軸器與X方向絲杠連接,在y方向絲杠上安裝帶有絲杠配合孔的I方向滑塊，且I方向滑塊安裝在槽形I模組外殼內；葉片固定裝置由帶定位槽的葉片固定板、葉片壓緊板、壓緊螺釘組成，葉片固定板的一端通過螺栓緊固在y軸滑塊上，其另一端上表面固定有帶壓緊螺釘孔的葉片壓緊板，壓緊螺釘旋入葉片壓緊板的壓緊螺釘孔內；
上述檢測模塊分別是上板模塊與下板模塊，上板模塊由上板檢測模塊外殼、帶有轉軸的上擋板、光電發射器和上數字千分表組成，上板檢測模塊外殼固定在上板外壁上并沿y軸方向伸出上板，光電發射器固定在上板檢測模塊外殼伸出部的ー側，帶有轉軸的上擋板固定在上板檢測模塊外殼伸出部的另ー側，上數字千分表固定在上板檢測模塊外殼伸出部的端部；下板模塊由下板檢測模塊外殼、帶有轉軸的下擋板、光電接收器和下數字千分表組成，下板檢測模塊外殼固定在下板外壁上并沿y軸方向伸出下板，光電接收器固定在下板檢測模塊外殼伸出部的ー側，帶有轉軸的下擋板固定在下板檢測模塊外殼伸出部的另ー偵れ下數字千分表固定在下板檢測模塊外殼伸出部的端部，光電發射器與光電接收器設置在各自檢測模塊外殼的同側。為了方便測量在y軸方向上呈矩形結構的機架的兩個側板上固定有兩個對稱設置的支撐架。上板檢測模塊外殼和下板檢測模塊外殼均呈L形，兩者豎直端沿y軸方向伸出機架，便于安裝數字千分表和光電收發器，使上述兩個機構的工作端能夠垂直于葉片表面，提高檢測精準度。為防止被測發動機葉片變形，在葉片固定板的一端上表面有定位槽，定位槽呈凸字形；葉片凸形定位部分放入定位槽中，定位槽與凸字形葉片定位部分間隙配合。本發明的優點是特別適合檢測數量較多、批量較大的航空發動機葉片型面，降低了測量誤差，節約了大量人力物力，本發明還具有結構簡單、操作簡便，成本低廉等特點。
圖I是本發明的結構示意圖。圖2是X軸方向模組的結構示意圖。圖3是y軸方向模組的結構示意圖.
圖4是上板模塊的結構示意圖。圖5是下板模塊的結構示意圖。圖6是葉片固定裝置的結構示意圖。圖7是葉片結構示意圖。圖8是葉片固定板結構示意圖。圖9是測量機構工作示意圖。圖10是上千分表結構示意圖。圖11是下千分表結構示意圖。圖12是上擋板結構示意圖。圖13是下擋板結構示意圖。圖14是上檢測裝置外殼結構示意圖。圖15是下檢測裝置外殼結構示意圖。圖16是葉片測量行進路線圖。圖17是確定葉片測量范圍行進路線圖。圖18是葉片端部測量階梯行進路線圖。
具體實施例方式參見圖f 6，在y軸方向上呈矩形結構的機架I內由下到上設置X軸方向模組2、y軸方向模組3，葉片固定裝置4固定在y軸方向模組上，機架上板11與其下板12的外壁上固定有兩個設置在對稱位置的檢測模塊5，在y軸方向上呈矩形結構的機架的兩個側板13固定有兩個對稱設置的支撐架14。X軸方向模組由槽型X模組外殼21、在設置外殼一端的X方向電機22、連接x方向電機與X方向絲杠的X方向聯軸器23、控制X方向滑塊的X方向絲杠24和X方向滑塊25組成，X方向電機設置在X模組外殼的一端，X方向電機通過X方向聯軸器與X方向絲杠連接，在X方向絲杠上安裝帶有絲杠配合孔的X方向滑塊，且X方向滑塊安裝在槽型X模組外殼內。
y軸方向模組由槽型y模組外殼31、在設置外殼一端的y方向電機32、連接y方向電機與I方向絲杠的I方向聯軸器33、控制y方向滑塊的y方向絲杠34和y方向滑塊35組成，y方向電機設置在I模組外殼的一端，y方向電機通過X方向聯軸器與y方向絲杠連接，在y方向絲杠上安裝帶有絲杠配合孔的y方向滑塊，且y方向滑塊安裝在槽型y模組外殼內。X軸方向模組與y軸方向模組結構相同。葉片固定裝置由帶定位槽44的葉片固定板41、葉片壓緊板42、壓緊螺釘43組成，葉片固定板的一端通過螺栓緊固在y軸滑塊上，其另一端上表面固定有帶壓緊螺釘孔的葉片壓緊板，壓緊螺釘旋入葉片壓緊板的壓緊螺釘孔內，上述定位槽44設置在葉片固定板的一端上表面,定位槽呈凸字形；葉片凸形定位部分放入定位槽中，定位槽為葉片凸形定位部分定位，定位槽與凸字形葉片定位部分間隙配合。上述檢測模塊分別是上板模塊51與下板模塊52,上板檢測模塊外殼511和下板檢測模塊外殼521均呈L形，兩者豎直端沿I軸方向伸出機架。上板模塊由上板檢測模塊外殼511、帶有轉軸的上擋板512、光電發射器513和上數字千分表514組成，上板檢測模塊外殼固定在上板外壁上并沿y軸方向伸出上板，光電發射器固定在上板檢測模塊外殼伸出部的ー側，帶有轉軸的上擋板固定在上板檢測模塊外殼伸出部的另ー側，上數字千分表固定在上板檢測模塊外殼伸出部的端部。下板模塊由下板檢測模塊外殼521、帶有轉軸的下擋板522、光電接收器523和下數字千分表524組成,下板檢測模塊外殼固定在下板外壁上并沿y軸方向伸出下板，光電接收器固定在下板檢測模塊外殼伸出部的ー側，帶有轉軸的上擋板固定在下板檢測模塊外殼伸出部的另ー側，下數字千分表固定在下板檢測模塊外殼伸出部的端部。上板模塊與下板模塊結構相同，光電發射器與光電接收器設置在各自檢測模塊外殼的同一側。下面將結合附圖對設備的運行進行進ー步說明。參見圖4、圖疒8，首先將葉片定位部放在葉片固定板中的葉片定位槽中，然后轉動壓緊螺釘，使葉片壓緊板壓住待測葉片6的葉片定位部61，以此將葉片固定在葉片固定板上。然后參見圖擴13將上數字千分表的測量桿5141用手縮回，將上擋板轉軸繞上擋板轉軸轉動90°，使上千分表的測量桿測頭5142放入上擋板的凹槽5121中；將下數字千分表的測量桿5241用手縮回，將下擋板繞下擋板轉軸轉動90°，使下數字千分表的測量桿測頭5242放入下擋板的凹槽5221中。參見圖16，葉片分兩個部分葉片固定部分61和葉片測量部分62，葉片固定部分呈凸字形。其中，凸字形葉片固定部分使葉片固定在葉片固定板上，而上下兩個數字千分表則測量葉片測量部。在測量半成品葉片時，即輥軋后的葉片，不需要測量整個葉片的型面，因為輥軋后的葉片大于實際需要的葉片，將輥軋后的葉片切割后并將進氣邊和排氣邊磨圓，所得到的才是實際需要的葉片。因此，在測量半成品葉片時，測量區域只是輥軋后葉片的一部分。對于成品葉片而言，測量區域包括進氣邊圓弧和排氣邊圓弧的一部分。在進行測量吋，X方向滑塊和ァ方向滑塊的復合運動使上下兩個數字千分表在葉片上按蛇形軌跡行進，從測量起始點71開始測量，沿測量行走線至測量結束點72結束測量。蛇形軌跡可以看出，葉片的測量區域是不規則的，但測量區域兩側是直線。參見圖17，由于葉片沿z方向的每個測量截面的寬度不同，同時葉片前沿不是直線，而是一條曲線，為保證測量時上下兩個數字千分表的測量桿測頭不會離開測量面，必須先確定測量行走線，即先確定每個測量截面的寬度，再確定葉片前沿距離葉片后沿的最近點。需要先利用光電發射器和光電接收器在葉片上按蛇形軌跡行進，從定寬起始點73開始測量，沿測量行走線至定寬結束點74結束測量，以確定每個測量截面的 z方向的寬度。參見圖18，再利用光電發射器和光電接收器在葉片上按階梯狀定沿行走軌跡行進，從定沿起始點75開始測量，沿測量行走線至定沿結束點76結束測量，確定葉片前沿距離葉片后沿的最近點。參見圖16，在進行測量吋，X方向滑塊和y方向滑塊的合復合運動使上下數字千分表的在葉片上走過的軌跡如圖所示，從測量起始點開始測量，沿測量行走線至測量結束點結束測量。
權利要求
1.一種葉片型面測量裝置，它包括機架，其特征是機架包括在y軸方向上呈矩形結構的機架內由下到上設置X軸方向模組、y軸方向模組，葉片固定裝置固定在7軸方向模組上，機架上板與其下板的外壁上固定有兩個設置在對稱位置的檢測模塊軸方向模組由槽形X模組外殼、在設置外殼一端的X方向電機、連接X方向電機與X方向絲杠的X方向聯軸器、控制X方向滑塊的X方向絲杠和X方向滑塊組成，X方向電機設置在X模組外殼的一端，X方向電機通過X方向聯軸器與X方向絲杠連接,在X方向絲杠上安裝帶有絲杠配合孔的X方向滑塊，且X方向滑塊安裝在槽形X模組外殼內；y軸方向模組由槽形y模組外殼、在設置外殼一端的I方向電機、連接y方向電機與I方向絲杠的y方向聯軸器、控制I方向滑塊的y方向絲杠和I方向滑塊組成，y方向電機設置在I模組外殼的一端，y方向電機通過y方向聯軸器與X方向絲杠連接,在y方向絲杠上安裝帶有絲杠配合孔的y方向滑塊,且y方向滑塊安裝在槽形y模組外殼內；葉片固定裝置由帶定位槽的葉片固定板、葉片壓緊板、壓緊螺釘組成，葉片固定板的一端通過螺栓緊固在y軸滑塊上，其另一端上表面固定有帶壓緊螺釘孔的葉片壓緊板，壓緊螺釘旋入葉片壓緊板的壓緊螺釘孔內；上述檢測模塊分別是上板模塊與下板模塊，上板模塊由上板檢測模塊外殼、帶有轉軸的上擋板、光電發射器和上數字千分表組成，上板檢測模塊外殼固定在上板外壁上并沿y軸方向伸出上板，光電發射器固定在上板檢測模塊外殼伸出部的一側，帶有轉軸的上擋板固定在上板檢測模塊外殼伸出部的另一側，上數字千分表固定在上板檢測模塊外殼伸出部的端部；下板模塊由下板檢測模塊外殼、帶有轉軸的下擋板、光電接收器和下數字千分表組成，下板檢測模塊外殼固定在下板外壁上并沿y軸方向伸出下板，光電接收器固定在下板檢測模塊外殼伸出部的一側，帶有轉軸的下擋板固定在下板檢測模塊外殼伸出部的另一側，下數字千分表固定在下板檢測模塊外殼伸出部的端部，光電發射器與光電接收器設置在各自檢測模塊外殼的同側。
2.根據權利要求I所述的葉片型面測量裝置，其特征是在I軸方向上呈矩形結構的機架的兩個側板固定有兩個對稱設置的支撐架。
3.根據權利要求I所述的葉片型面測量裝置，其特征是上板檢測模塊外殼和下板檢測模塊外殼均呈L形，兩者豎直端沿I軸方向伸出機架。
4.根據權利要求I所述的葉片型面測量裝置，其特征是在葉片固定板的一端上表面有定位槽，定位槽呈凸字形；葉片凸形定位部分放入定位槽中，定位槽與凸字形葉片定位部分間隙配合。
全文摘要
本發明提供了一種葉片型面測量裝置，所要解決的問題是葉片型面較為復雜，尤其是飛機發動機葉片較多，且其形狀帶有一定的弧度，為檢測其是否達到使用標準帶來一定困難，在數量較多、批量較大的時候，效率低、成本高；本發明的技術要點是在機架內設置x軸方向模組、y軸方向模組，葉片固定裝置固定在y軸方向模組上，機架上板與其下板的外壁上固定有兩個設置在對稱位置的檢測模塊；本發明的優點是特別適合檢測產品數量較多、批量較大的航空發動機葉片型面，降低了測量誤差，節約了大量人力物力。
文檔編號G01B21/20GK102809365SQ20121029098
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月16日 優先權日2012年8月16日
發明者樸明波, 謝苗, 陳洪月, 毛君 申請人:遼寧工程技術大學