采用三坐标测量臂检查转轮叶片装配角度的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106500647A(43)申请公布日2017.03.15(21)申请号201610927497.0(22)申请日2016.10.31(71)申请人哈尔滨电机厂有限责任公司地址150040黑龙江省哈尔滨市香坊区三大动力路99号哈尔滨电机厂有限责任公司技术管理部(72)发明人徐睦忠乔宏来郑毅王威袁美玲魏方锴王一磊高洪军周亚信田井成(51)Int.Cl.G01B21/22(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称采用三坐标测量臂检查转轮叶片装配角度的方法(57)摘要本发明是一种采用专业的空间坐标测量工具三坐标测量臂来测量转轮叶片的装配进、出口角的方法。通过三坐标测量臂测量叶片装配后转轮尺寸检查标准中给出的相应高度位置进、出口截面的一系列坐标值，将实际测量坐标值与理论坐标数据比对计算，获得叶片装配的进、出口角数值，进而调整转轮叶片的装配位置，提高装配精度。本发明提出的测量转轮叶片装配进、出口角的方法，可以取代笨重的样板架及样板工具，针对不同尺寸和结构的转轮，一个三坐标测量臂代替所有的样板架及样板工具，在转轮制造过程中可持续的节约成本；可以避开人为主观因素，获得更加更加客观、可靠的结果；测量效率及测量精度更高。CN106500647ACN106500647A权利要求书1/2页1.一种采用三坐标测量臂检查转轮叶片装配角度的方法，其特征是：1)按照设计标准，以转轮上冠(1)外沿与转轮叶片(2)装配的平面(4)为高度零点，在进水端指定转轮叶片(2)的三个检查高度：第一截面(5)、第二截面(6)、第三截面(7)，在出水端指定转轮叶片(2)的三个检查高度截面第四截面(8)、第五截面(9)、第六截面(10)；2)以转轮中心轴线为三维坐标的Z轴，转轮上冠(1)外沿与转轮叶片(2)装配的平面(4)为Z轴零点O，X、Y轴任意选取，理论坐标以本三维坐标系来标定；3)设计初始，给出第一截面(5)、第二截面(6)、第三截面(7)、第四截面(8)、第五截面(9)、第六截面(10)的转轮叶片(2)的局部理论型线数据，给出转轮叶片(2)每个高度检查截面与叶片外切圆切点(11)及内切圆切点(12)的理论三维坐标值，并将叶片外切圆切点(11)及叶片内切圆切点(12)标定出来；3)设计初始，在每个高度检查截面上，距离检查截面与叶片外切圆切点(11)及叶片内切圆切点(12)每隔至少100mm标定一个点，进水边两侧分别标定两个点：第一标定点(13)、第二标定点(14)、第三标定点(15)、第四标定点(16)，出水边两侧分别标定两个点：第五标定点(17)、第六标定点(18)、第七标定点(19)、第八标定点(20)，给出所有标定点的理论三维坐标值；4)叶片加工过程中，加工出上述各标定点的位置，方便后续测量；5)转轮的上冠(1)、下环(3)及转轮叶片(2)加工完毕进入装配焊接阶段，吊放转轮上冠(1)于平台上，调平，固定，划出转轮叶片(2)的装配位置线；6)按线吊装所有叶片，拉筋固定；7)以转轮中心轴线为三维坐标的Z轴，转轮上冠(1)外沿与转轮叶片(2)装配的平面(4)为Z轴零点O，X、Y轴任意选取，实际坐标以本三维坐标系来标定；8)采用三坐标测量臂测量每个叶片每个高度检查截面上标定点的实际三维坐标值；9)以单片叶片进水边的一个高度截面为例，根据高度检查截面与叶片外切圆切点(11)的坐标值和该截面的第一标定点(13)坐标值，对比理论数据和实测数据，坐标值包括xn0，yn0，xnm，ynm，x′n0，y′n0，x′nm，y′nm，其中：(xn0，yn0)为转轮叶片(2)的外切圆标定切点(11)的理论直角坐标值；(xnm，ynm)为转轮叶片(2)上第一标定点(13)的理论坐标值；(x′n0，y′n0)为转轮叶片(2)的叶片外切圆标定切点(11)的实测直角坐标值；(x′nm，y′nm)为转轮叶片(2)上第一标定点(13)的实测坐标值根据上述的坐标值计算转轮叶片安装的进口角Δβnm，计算公式如下：叶片出口角的计算方法同样可由此公式计算；10)根据第一标定点(13)、第二标定点(14)、第三标定点(15)、第四标定点(16)与叶片2CN106500647A权利要求书2/2页外切圆切点(11)的坐标数据计算不同的进口角结果，该叶片的实际进口角数据由以上四个进口角结果取平均值获得；11)根据第五标定点(17)、第六标定点(18)、第七标定点(19)、第八标定点(20)与叶片内切圆切点(12)的坐标数据计算不同的出口角结果，该叶片的实际出口角数据由以上四个出口角结果取平均值获得；12)根据获得的每片叶片的安装进口角和出口角值，参考设计公差标准，对于角度超差的叶片调整位置，使其符合设计标准，满足水利