[发明专利]大型回转轴垂直度检测装置及方法

权利要求书

1.大型回转轴垂直度检测装置，包括二维电子水平仪，其特征在于：所述 电子水平仪放置于检测箱中，检测箱内设置有可调节平台，可调节平台上设置有 一个或多个气泡水平仪，所述可调节平台左、右两端的底部分别设有支点，有支 撑杆下端固定在检测箱底部一端，支撑杆上端与可调节平台底部左端的支点铰 接；有竖直安装于检测箱中的步进电机的输出轴端头与可调节平台右端的支点螺 纹连接，有水平仪平台位于可调节平台下方且通过连杆与可调节平台刚性连接， 所述电子水平仪固定在水平仪平台上，检测箱底部右端还通过支座转动安装有一 水平的手柄轴，所述的手柄轴上固定安装有偏心轮，所述的水平仪平台架在所述 的偏心轮轮缘，手柄轴伸出检测箱一端安装有调节手柄；所述检测箱中还设置有 彼此电连接的步进电机驱动器和步进电机无线控制模块，以及对水平仪读数进行 拍摄的无线摄像头。

2.根据权利要求1所述的大型回转轴垂直度检测装置，其特征在于：所述 的可调节平台底部左端的支点为一个，右端的支点为二个，右端支点下方分别竖 直安装有一个步进电机，右端二个支点均分别与其下方的步进电机的输出轴端头 螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的大型回转轴垂直度检测装置，其特征在于：所述 检测箱为密封的，检测箱中设置有LED光源。

4.根据权利要求1所述的大型回转轴垂直度检测装置，其特征在于：所述 步进电机无线控制模块包括AVR单片机和与AVR单片机电连接的型号为nRF903 的芯片。

5.根据权利要求1所述的大型回转轴垂直度检测装置，其特征在于：所述 无线摄像头为SONY780线无线摄像头。

6.基于权利要求1所述的大型回转轴垂直度检测装置的大型回转轴垂直度 检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将检测箱固定在大型回转轴上，观察气泡水平仪，旋转调节手柄，使 气泡水平仪中的气泡处于中心位置，此时电子水平仪相应的处于大致水平的状 态，完成对电子水平仪的粗调；

(2)旋转大型回转轴，使大型回转轴围绕自身旋转，通过无线摄像头观察 电子水平仪的读数，如果出现角度超出电子水平仪量程的情况，则需对可调节平 台调整，并且在进入测量范围后可通过观察电子水平仪读数小数点后尾数来确定 电子水平仪是否处于精测状态，并控制步进电机对水平仪平台进行进一步微调， 使水平仪平台进一步水平，保证电子水平仪处于精测状态；

(3)继续旋转大型回转轴围绕大型回转轴的轴线自转，以大型回转轴与大 型回转轴底座的连接点为坐标原点建立X、Y、Z坐标系，其中XOY平面与水 平面重合，当大型回转轴转动一周时，将两次出现大型回转轴、Z轴及电子水平 仪测量线处于同一平面的情况，此时水平仪测量值应为最大值θx_max和最小值θ x_min，或者是最大值θy_max和最小值θy_min，并且此时由平面几何关系就可以得出大 型回转轴与Z轴夹角θ＝(θ_max-θx_min)/2或者θ＝(θy_max-θy_min)/2，式中 θx_max、θx_min、θy_max、θy_min分别为当大型回转轴、Z轴及电子水平仪测量线处于同 一平面时，电子水平仪在X和Y方向上的读数；θ即为回转轴与垂直轴的夹角。