[发明专利]大型回转轴垂直度检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及大型回转轴检测领域，具体是大型回转轴垂直度检测装置及方法。 

背景技术

目前国内外对于大型回转轴垂直度的测量都是由工作人员携带水平仪在大型回转轴上完成的。工作人员将水平仪放置在大型回转轴顶部上，由其他工作人员操纵大型回转轴旋转，大型回转轴的工作人员目测水平仪读数，然后通过经验和计算得出回转轴倾角。这种方法不仅效率低下而且工作难度和危险性都较大。 

发明内容

本发明的目的是提供一种大型回转轴垂直度检测装置及方法，能够精确检测大型回转轴的垂直度，降低工作难度和危险性。 

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为： 

大型回转轴垂直度检测装置，包括电子水平仪，其特征在于：所述二维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。 

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。 

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。 

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。 

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。 

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θx_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＝(θx_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。 

本发明核心为一个二维的电子水平仪，能同时测量X和Y两个方向上的倾角，通过无线摄像头将电子水平仪的状态画面实时传给外部的计算机，工作人员将所测得的数据输入编译好的数据处理软件里进行计算，即可得到所需的调整量。