[发明专利]一种大直径薄壁箱体的形变测量装置

说明书

一种大直径薄壁箱体的形变测量装置，涉及结构测量领域；一种大直径薄壁箱体的形变测量装置，包括薄壁贮箱、工艺环、支撑旋转装置、机床、刀架基座、刀架、刀具、支撑架、激光传感器组件；工艺环包覆在薄壁贮箱的轴向两端的外壁；支撑旋转装置分别设置在两端工艺环的底部；机床竖直设置在薄壁贮箱的一侧；刀架基座水平固定安装在机床的中部；刀架同轴固定安装在刀架基座的一端，且指向薄壁贮箱；刀具固定安装在刀架的轴向一端，且刀具与薄壁贮箱的外壁接触；支撑架固定安装在基座的上表面；激光传感器组件固定安装在支撑架的上表面，且指向薄壁贮箱外壁；本发明实现了大直径薄壁贮箱的柱段面形变测量。

技术领域

本发明涉及一种结构测量领域，特别是一种大直径薄壁箱体的形变测量装置。

背景技术

大型薄壁金属贮箱从完成制作到表面喷涂和等厚加工过程中，要经过转运、起吊操作以及内部应力释放不均匀等，难免产生箱体的几何变形及表面微观凹陷度的加剧现象，尤其对于大直径薄壁金属贮箱的柱段此现象更为明显；箱体柱段表面凹陷度的加剧达到一定程度将对喷涂及等厚加工效果产生不利影响。

现有加工方法是采用传感器测量箱体距离的同时，实时生成加工程序，并控制刀轴进退实现泡沫塑料加工。泡沫塑料加工完成后的外型面与金属箱体相同，存在部分位置型面变化过大的问题。且现有的加工设备缺少金属型面的准确测量和记录装置，存在数据无法回溯，泡沫塑料型面偏差难以量化的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种大直径薄壁箱体的形变测量装置，实现了大直径薄壁贮箱的柱段面形变测量，在喷涂前对柱段表面变形程度指标进行分析，为喷涂后的表面泡沫塑料等厚加工工艺参数的优化提供理论依据。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种大直径薄壁箱体的形变测量装置，包括薄壁贮箱、工艺环、支撑旋转装置、机床、刀架基座、刀架、刀具、支撑架、激光传感器组件和立柱；其中，薄壁贮箱为圆筒状结构；薄壁贮箱水平放置；工艺环包覆在薄壁贮箱的轴向两端的外壁；支撑旋转装置分别设置在两端工艺环的底部；机床竖直设置在薄壁贮箱的一侧；刀架基座水平固定安装在机床的中部；刀架同轴固定安装在刀架基座的一端，且指向薄壁贮箱；刀具固定安装在刀架的轴向一端，且刀具与薄壁贮箱的外壁接触；立柱固定安装在刀架基座的上表面；支撑架固定安装在立柱的上表面；激光传感器组件固定安装在支撑架的上表面，且指向薄壁贮箱外壁。

在上述的一种大直径薄壁箱体的形变测量装置，所述的支撑旋转装置为滚轮结构；通过旋转支撑旋转装置实现对薄壁贮箱的滚转运动。

在上述的一种大直径薄壁箱体的形变测量装置，所述刀架基座在机床的带动下，实现以薄壁贮箱为圆心，轴向旋转18-22°。

在上述的一种大直径薄壁箱体的形变测量装置，所述支撑架与立柱活动连接；支撑架以与立柱连接点为圆心，沿周向旋转8-10°。

在上述的一种大直径薄壁箱体的形变测量装置，所述刀架基座在机床的带动下，实现沿薄壁贮箱轴向的平移。

在上述的一种大直径薄壁箱体的形变测量装置，所述激光传感器组件包括激光传感器、伸缩块和滑动支撑座；其中，滑动支撑座套装在支撑架的外壁；伸缩块固定安装在滑动支撑座的上表面；激光传感器沿轴向固定安装在伸缩块的轴向一端；通过滑动支撑座沿支撑架轴向的滑动，带动激光传感器平移，实现对带动激光传感器和薄壁贮箱的外壁间距的调整。

在上述的一种大直径薄壁箱体的形变测量装置，所述激光传感器的测量范围为50～300mm；光点直径为0.3mm；分辨率为50um；线性度为±0.1％；采样频率为50kHz。

在上述的一种大直径薄壁箱体的形变测量装置，所述激光传感器的头端距薄壁贮箱的外壁145-155mm。

本发明与现有技术相比具有如下优点：