[发明专利]一种薄壁螺旋槽类零件的光学检测夹具

说明书

本发明提供一种薄壁螺旋槽类零件光学检测夹具，包括连接底座(1)，装夹定位台(2)、内栅格(3)、外栅格(4)、标记点。连接底座(1)由金属圆盘、把手、连接孔、定位销孔组成，用于对零件进行搬运和固定；装夹定位台(2)由三个均布的支撑块组成，其上均带有拧紧螺钉与定位螺钉，用于对零件装夹、定位；内栅格(3)为空心的台阶型框架结构，外栅格(4)为圆锥形框架结构，内、外栅格(3，4)上按一定规律布满标记点，确保在镜头幅面内，任意方向不少于3个点，用以在测量过程中对空间位置进行定位。该夹具在结构光扫描测量薄壁螺旋槽类零件过程中应用，具有装夹简单、无遮挡、定位精度高等优点。

技术领域

本发明涉及一种薄壁螺旋槽类零件光学检测夹具，属于三维结构光扫描检测领域。

背景技术

薄壁螺旋槽类零件在液体火箭发动机中广泛应用，其上带有几百个螺旋槽，其中槽宽、槽深、剩余壁厚等尺寸，采用专用卡尺等传统方法测量耗时耗力，覆盖性低，利用三维结构光方法可以实现对该类零件快速测量。

对大尺寸、高精度零件进行三维结构光测量时，需采用公共参考点拼接技术，以提高测量精度。目前，业内普遍做法是将点直接贴在零件上，这种方法一是费时费力，二是手工贴点随机性强，无法实现批量、自动化测量，三是零件被贴点位置无法测量，影响产品最终测量结果。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供在一种薄壁螺旋槽类零件光学检测夹具，解决了采用三维结构光对薄壁螺旋槽类零件批量化测量过程中，参考点需稳定、可靠定位，且夹具本身对零件不遮挡的问题。

为实现上述目的，本发明技术方案是：一种薄壁螺旋槽类零件光学检测夹具，包括连接底座，装夹定位台、内栅格、外栅格、标记点；

所述连接底座用于对薄壁螺旋槽类零件进行搬运和固定；装夹定位台用于对放置在连接底座上的薄壁螺旋槽类零件进行装夹、定位；所述内栅格与外栅格均与所述连接底座固连并分别位于所述槽类零件的内外两侧，内栅格、外栅格上布置标记点，确保在光学检测过程中，任一镜头幅面内存在不少于3个不在同一直线上的标记点，所述标记点用以在测量过程中对空间位置进行定位；其中，内栅格上各标记点在水平方向上与薄壁螺旋槽类零件内表面的距离小于结构光扫描镜头景深的一半；外栅格上各标记点在水平方向上与薄壁螺旋槽类零件外表面的距离小于结构光扫描镜头景深的一半，栅格间的距离大于零件螺旋槽宽度而小于结构光扫描镜头幅面。

优选的，所述的连接底座包括金属圆盘、把手、连接孔、定位销孔；

所述的连接孔和定位销孔用于将夹具定位、连接在光学扫描仪的工作转台上，金属圆盘用于固定薄壁螺旋槽类零件以及连接内栅格和外栅格；所述的把手用于搬运薄壁螺旋槽类零件。

优选的，所述的外栅格内表面与薄壁螺旋槽类零件外表面轮廓一致，栅格倾角与薄壁螺旋槽类零件上槽的螺旋升角一致。

优选的，所述的内栅格为空心的台阶型圆锥形框架结构，所述的外栅格为圆锥形框架结构，内栅格与外栅格均通过框架底部带孔的圆环与连接底座连接。

优选的，所述标记点布局要求为：在内栅格上，贴于内栅格台阶顶面上；在外栅格上，贴于栅格外表面及顶面上；标记点随机分布，确保在测量过程中，各个镜头幅面内，任意两个标记点距离均不一致，差值在1mm以上。

优选的，所述的内栅格与外栅格均由型材焊接尾撑，焊接后对定位面及孔进行机械加工，然后时效，之后表面进行喷砂及发黑处理，确保栅格长时间使用无变形、无反光。

优选的，所述的装夹定位台至少3个，相对连接底座周向对称安装。

优选的，所述的装夹定位台包括支撑块、拧紧螺钉、定位螺钉以及垫块；

所述的支撑块用于与连接底座连接，支撑块上端设置凹槽，凹槽内放置垫块；凹槽两端相对安装拧紧螺钉与定位螺钉，螺钉顶端均加装橡胶头,用于对薄壁螺旋槽类零件进行固定，并防止夹伤零件。