[发明专利]一种小直径深孔同轴度检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种小直径深孔同轴度检测方法，具体涉及在小直径深孔中不同位置测量圆心的方法以及测量直径的方法。本发明还涉及一种小直径深孔同轴度检测装置。

背景技术

500m口径球面射电望远镜FAST（Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope）将是国际上最大、最灵敏的射电天文望远镜。利用贵州喀斯特洼坑作为台址，在洼坑内铺设球冠状反射面，通过主动控制形成抛物面以汇聚电磁波，采用轻型钢索拖动馈源平台实现望远镜的指向跟踪。

FAST主动反射面基准面是一个口径500m、半径300m的球面，由主体支承结构、促动器、反射面单元组成。主动反射面主体支承结构由圈梁和格构柱以及格构柱基础、主索网、下拉索组成。主索网为短程线型三角形网格，三角形反射面单元安装在主索网上，边长约为10.4m～12.4m，数量约4300块。

在望远镜观测时，采用促动器驱动下拉索方式改变反射面单元面形，以跟踪天体。促动器为机、电、液一体化单元，工作于贵州黔南潮湿洼地中，始终承受最大7～15吨拉力变载荷作用，平均速度约0.2mm/s，数量为2225 套。

促动器中设置有液压缸，其中的活塞杆通过下拉索连接反射面单元，液压缸工作过程中需要监测活塞杆的工作位置，为此设置有磁致伸缩位移传感器，具体设置方式是：在活塞杆杆体中设置轴向的小直径深孔，结构如图1、图2所示。磁致伸缩位移传感器的波导管伸入该小直径深孔1-1中。该小直径深孔的参考尺寸为：直径Φ14mm，孔深1320mm。

在活塞杆中加工小直径深孔，由于孔深较长，加工过程中刀具抖动会越来越明显，深孔轴线方向会产生偏差，直径也会产生偏差，出现斜孔和锥孔现象，加工误差较大的就无法满足设计要求，所以必须进行同轴度检测。现有技术中也有检测深孔同轴度的检测方法和装置，但是检测的深孔直径范围较大，通常50mm以上，检测装置结构较复杂，不容易通过缩小尺寸实现小型化以适应小直径深孔，而且检测装置需要牵引行进，不能用于盲孔检测，只能用于透孔检测。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种小直径深孔同轴度检测方法，可以在小直径深孔中不同位置测量圆心以及测量直径。适应于较小的直径，也适用于盲孔检测。

本发明的目的还在于提供一种小直径深孔同轴度检测装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种小直径深孔同轴度检测方法，在深孔一端设置靶标坐标采集设备，在深孔中设置检测装置，所述检测装置上设置有若干靶标；所述检测装置在深孔中被推移到不同深度位置停止，所述靶标坐标采集设备在检测装置的停止位置采集所述靶标的坐标值，测量得到该处深孔圆心坐标值，通过不同深度停止位置的圆心坐标值，测量得到深孔轴线在径向方向的变化值，通过不同深度停止位置的靶标坐标值，测量得到深孔直径变化值。

进一步，所述检测装置上设置有3个支脚，每个支脚上设置1个靶标，3个靶标呈三角形布局，根据深孔直径的变化，其中1个支脚可相对其他两个支脚自动伸缩，使得所述检测装置自动适应深孔直径的变化得到平衡支撑，可伸缩的支脚带动自身的靶标相对其他两个靶标自动移动，可伸缩的支脚与其他两个支脚构成等腰三角形结构。

进一步，所述靶标坐标采集设备采用摄影测量相机，所述靶标被摄影测量相机检测的一面设置在同一平面上，即靶标平面，所述检测装置在深孔中不同深度位置停止后，所述靶标平面与深孔轴线自动垂直。

进一步，所述摄影测量相机的镜头设置有同轴光源，所述深孔设置摄影测量相机的一端作为测量起始端，该端设置有测量基准尺。

进一步，所述检测装置在深孔中的停止位置为3次以上，所述靶标坐标采集设备采集3次以上所述靶标的坐标值；所述检测装置在深孔中通过T型推杆推移，所述推杆上带有刻度，标定所述检测装置在深孔中的深度；或者通过激光测距装置测量所述检测装置在深孔中的深度。

以上所述检测方法中使用的检测装置，所述检测装置上设置有3个支脚，每个支脚上设置1个靶标，3个靶标呈三角形布局，根据深孔直径的变化，其中1个支脚可相对其他两个支脚自动伸缩，使得所述检测装置自动适应深孔直径的变化得到平衡支撑，可伸缩的支脚带动自身的靶标相对其他两个靶标自动移动，可伸缩的支脚与其他两个支脚构成等腰三角形结构。

进一步，所述支脚设置有安装柄，安装柄外端设置有接触头，接触头与深孔壁点接触或线接触；所述安装柄上贴附所述靶标。