一種軸對(duì)稱矢量噴管偏轉(zhuǎn)角的測(cè)量裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于測(cè)量控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種軸對(duì)稱矢量噴管偏轉(zhuǎn)角的測(cè)量裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]矢量噴管在裝配后需要對(duì)它的裝配性進(jìn)行驗(yàn)證，主要是檢測(cè)矢量噴管在給定方位上的偏轉(zhuǎn)角；
[0003]目前，采用的激光投影對(duì)靶標(biāo)進(jìn)行定位的傳統(tǒng)手工干預(yù)測(cè)量方法，測(cè)量精度低、測(cè)量數(shù)據(jù)靠人工記錄，生產(chǎn)效率低；因此測(cè)量精度、質(zhì)量穩(wěn)定性、測(cè)量效率等都很難滿足現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)要求，所以需要研制一套數(shù)字化檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)矢量噴管在給定方位上的偏轉(zhuǎn)角進(jìn)行測(cè)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出一種軸對(duì)稱矢量噴管偏轉(zhuǎn)角的測(cè)量裝置及方法，以達(dá)到簡(jiǎn)化操作、實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化測(cè)量、提高測(cè)量效率和測(cè)量準(zhǔn)確性的目的。
[0005]—種軸對(duì)稱矢量噴管偏轉(zhuǎn)角的測(cè)量裝置，該裝置包括執(zhí)行部分和控制部分；
[0006]所述的執(zhí)行部分包括第一電磁閥1、第一氣缸2、伺服電機(jī)3、第二電磁閥4、測(cè)量座5、測(cè)量臂6、第一距離傳感器7、第三電磁閥8、第二氣缸9、第二距離傳感器10、第四電磁閥11、傾角傳感器12、底座13、支撐筒15和三角架16，其中，支撐筒15的下端固定連接底座13，所述的第一氣缸2和伺服電機(jī)3設(shè)置于支撐筒15內(nèi)，第一氣缸2下端固定連接底座13，伺服電機(jī)3固定連接第一氣缸2側(cè)壁，伺服電機(jī)3的輸出軸14穿過(guò)支撐筒15的上端，與測(cè)量座5的下端固定連接；所述的測(cè)量臂6包括第一連接臂6-1、第二連接臂6-2和第三連接臂6-3，第一連接臂6-1的一端連接測(cè)量座5的上端，第一連接臂6-1的另一端連接第三連接臂6-3的中間位置，第二連接臂6-2的一端連接測(cè)量座5的上端，第二連接臂6-2的另一端連接第三連接臂6-3的一端，第二氣缸9的一端連接測(cè)量座5的上端，第二氣缸9的另一端連接第三連接臂6-3的一端，第三連接臂6-3的另一端連接三角架16的一個(gè)角端；所述的第一電磁閥I設(shè)置于第一氣缸2的下端，第二電磁閥4設(shè)置于第一氣缸2的上端，第一距離傳感器7設(shè)置于第二氣缸9與測(cè)量座5之間的連接處，第三電磁閥8設(shè)置于第二氣缸9的下端，第四電磁閥11設(shè)置于第二氣缸9的上端，第二距離傳感器10設(shè)置于第三連接臂6-3與三角架16之間的連接角端，傾角傳感器12設(shè)置于三角架16的其他角端；
[0007]所述的控制部分包括控制器、顯示器、PLC控制器和伺服驅(qū)動(dòng)器，其中，控制器的輸入端連接傾角傳感器12的輸出端，控制器與PLC控制器通過(guò)USB數(shù)據(jù)線連接，PLC控制器的兩路輸入端分別連接第一距離傳感器7的輸出端和第二距離傳感器10的輸出端，PLC控制器的第一輸出端連接第一電磁閥I的輸入端，PLC控制器的第二輸出端連接第二電磁閥4的輸入端，PLC控制器的第三輸出端連接第三電磁閥8的輸入端，PLC控制器的第四輸出端連接第四電磁閥11的輸入端，PLC控制器的第四輸出端連接伺服驅(qū)動(dòng)器的輸入端，伺服驅(qū)動(dòng)器的輸出端連接伺服電機(jī)3的控制輸入端。
[0008]采用軸對(duì)稱矢量噴管偏轉(zhuǎn)角的測(cè)量裝置進(jìn)行的測(cè)量方法，包括以下步驟:
[0009]步驟1、PLC控制器發(fā)送信號(hào)至第一電磁閥啟動(dòng)第一氣缸，第一氣缸帶動(dòng)伺服電機(jī)上升，進(jìn)而帶動(dòng)測(cè)量座和測(cè)量臂上升；
[0010]步驟2、當(dāng)測(cè)量座上升至第一氣缸頂端時(shí)，PLC控制器發(fā)送信號(hào)至第二電磁閥控制第一氣缸停止運(yùn)動(dòng)，測(cè)量座和測(cè)量臂停止上升；
[0011]步驟3、PLC控制器發(fā)送脈沖信號(hào)至伺服驅(qū)動(dòng)器，伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，伺服電機(jī)輸出軸帶動(dòng)測(cè)量座和測(cè)量臂轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0012]步驟4、當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)角度達(dá)到實(shí)際所需角度時(shí)，PLC控制器發(fā)送信號(hào)至伺服驅(qū)動(dòng)器控制電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0013]步驟5、采用第一距離傳感器采集其與第二氣缸之間的距離，PLC控制器根據(jù)采集的距離值，判斷第二氣缸是否在接近范圍內(nèi)，若在接近范圍內(nèi)，則執(zhí)行步驟6，否則，執(zhí)行步驟10，在執(zhí)行步驟6至步驟12 ；
[0014]步驟6、PLC控制器發(fā)送信號(hào)至第三電磁閥啟動(dòng)第二氣缸，第二氣缸帶動(dòng)測(cè)量臂伸出，并采用第二距離傳感器實(shí)時(shí)采集其與被測(cè)軸對(duì)稱矢量噴管之間的距離；
[0015]步驟7、PLC控制器根據(jù)第二距離傳感器采集的距離信號(hào)，判斷該距離值是否在接近范圍內(nèi)，若是，則PLC控制器發(fā)送信號(hào)至第四電磁閥控制第二氣缸停止伸出，并執(zhí)行步驟8 ;否則，第二氣缸繼續(xù)帶動(dòng)測(cè)量臂伸出；
[0016]步驟8、采用傾角傳感器測(cè)量被測(cè)軸對(duì)稱矢量噴管的偏轉(zhuǎn)角度，將測(cè)量后的數(shù)值發(fā)送至控制器；
[0017]步驟9、控制器計(jì)算偏轉(zhuǎn)角度測(cè)量值和理論值之間的差值并通過(guò)顯示器顯示；
[0018]步驟10、PLC控制器發(fā)送信號(hào)至第三電磁閥啟動(dòng)第二氣缸，第二氣缸帶動(dòng)測(cè)量臂縮回，并采用第一傳感器實(shí)時(shí)采集其與第二氣缸之間的距離，PLC控制器根據(jù)采集的距離值，判斷第二氣缸是否在接近范圍內(nèi)，若在接近范圍內(nèi)，則PLC控制器發(fā)送信號(hào)至第四電磁閥控制第二氣缸停止縮回，并執(zhí)行步驟11，否則，第二氣缸繼續(xù)帶動(dòng)測(cè)量臂縮回；
[0019]步驟11、PLC控制器發(fā)送信號(hào)至第一電磁閥啟動(dòng)第一氣缸，第一氣缸帶動(dòng)伺服電機(jī)下降，進(jìn)而帶動(dòng)測(cè)量座和測(cè)量臂下降，當(dāng)?shù)谝粴飧讕?dòng)測(cè)量座下降到底部時(shí)，第一氣缸停止下降；
[0020]步驟12、用戶根據(jù)顯示的偏轉(zhuǎn)角度差值，調(diào)整矢量噴口的角度。
[0021]步驟4所述的角度根據(jù)實(shí)際需求設(shè)定。
[0022]步驟5、步驟7和步驟10中所述的接近范圍為所采用的距離傳感器的感應(yīng)距離。
[0023]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn):
[0024]本發(fā)明一種軸對(duì)稱矢量噴管偏轉(zhuǎn)角的測(cè)量裝置及方法，該方法擴(kuò)大了方位角和偏轉(zhuǎn)角測(cè)量范圍，方位角由原來(lái)的0°、48°、96°、144°、180°、228°、276°、324°規(guī)定范圍測(cè)量擴(kuò)大到0°到360°的任一角度測(cè)量；偏轉(zhuǎn)角由原來(lái)的5°、10°、15°、20°規(guī)定范圍測(cè)量擴(kuò)大到0°到20°的任一角度測(cè)量，在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)測(cè)量過(guò)程，檢測(cè)精度和效率也得到了很大提高。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的軸對(duì)稱矢量噴管偏轉(zhuǎn)角的測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖2是本發(fā)明一種實(shí)施例的支撐筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3是本發(fā)明一種實(shí)施例的測(cè)量臂結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4是本發(fā)明一種實(shí)施例的控制部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖5是本發(fā)明一種實(shí)施例的軸對(duì)稱矢量噴管偏轉(zhuǎn)角的測(cè)量方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明一種實(shí)施例做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0031]本發(fā)明實(shí)施例中，軸對(duì)稱矢量噴管偏轉(zhuǎn)角的測(cè)量裝置，該裝置包括執(zhí)行部分和控制部分；
[0032]如圖1所不，本發(fā)明實(shí)施例中，執(zhí)行部分包括第一電磁閥1、第一氣缸2、伺服電機(jī)
3、第二電磁閥4、測(cè)量座5、測(cè)量臂6、第一距離傳感器7、第三電磁閥8、第二氣缸9、第二距離傳感器10、第四電磁閥11、傾角傳感器12、底座13、支撐筒15和三角架16 ;所述的伺服電機(jī)采用R88M-G10030T-BS2-Z型號(hào)；第一電磁閥I和第二電磁閥4采用MFH-5-1/8型號(hào)，第三電磁閥8和第四電磁閥11采用MFH-3-1/8型號(hào)，第一距離傳感器7和第二距離傳感器10 采用 APS8-12GMC-Z 型號(hào)；
[0033]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例中，所述的支撐筒15的下端通過(guò)六角頭螺栓固定連接底座13，所述的第一氣缸2和伺服電機(jī)3設(shè)置于支撐筒15內(nèi)，第一氣缸2下端通過(guò)六角頭螺栓固定連接底座13，如圖2所示，伺服電機(jī)3固定連接第一氣缸2側(cè)壁，伺服電機(jī)3的輸出軸14穿過(guò)支撐筒15的上端，與測(cè)量座5的下端六角頭螺栓固定連接；
[0034]如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例中，所述的測(cè)量臂6包括第一連接臂6-1、第二連接臂6-2和第三連接臂6-3，第一連接臂6-1的一端通過(guò)銷軸連接測(cè)量座5的上端，第一連接臂6-1的另一端通過(guò)銷軸連接第三連接臂6-3的中間位置，第二連接臂6-2的一端通過(guò)銷軸連接測(cè)量座5的上端，第二連接臂6-2的另一端通過(guò)銷軸連接第三連接臂6-3的一端，第二氣缸9的一端通過(guò)銷軸連接測(cè)量座5的上端，第二氣缸9的另一端通過(guò)銷軸連接第三連接臂
6-3的一端，第三連接臂6-3的另一端通過(guò)銷軸連接三角架16的一個(gè)角端；
[0035]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例中，所述的第一電磁閥I設(shè)置于第一氣缸2的下端，第二電磁閥4設(shè)置于第一氣缸2的上端，第一距離傳感器7設(shè)置于第二氣缸9與測(cè)量座5之間的連接處，第三電磁閥8設(shè)置于第二氣缸9的下端，第四電磁閥11設(shè)置于第二氣缸9的上端，第二距離傳感器10設(shè)置于第三連接臂6-3與三角架16之間的連接角端，傾角傳感器12設(shè)置于三角架16的其他角端；
[0036]本發(fā)明實(shí)施例中，測(cè)量裝置以噴口圓周0°作為周向測(cè)量零點(diǎn)；在被測(cè)噴口內(nèi)裝有可伸縮的測(cè)量裝置，測(cè)量裝置測(cè)量臂上安裝的傾角傳感器，用于測(cè)量噴口調(diào)節(jié)片的偏轉(zhuǎn)角度。測(cè)量臂的伸縮由氣缸帶動(dòng)，測(cè)量臂可隨調(diào)節(jié)片的角度擺動(dòng)，測(cè)量時(shí)，三角架與調(diào)節(jié)片被測(cè)表面貼合(作用力可調(diào))，傾角傳感器測(cè)出調(diào)節(jié)片傾斜的角度。測(cè)量臂可由測(cè)量座帶動(dòng)繞噴口中心線作任意角度的周向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度、速度由伺服電機(jī)控制。噴口偏轉(zhuǎn)角度的檢測(cè)過(guò)程由軟件程序控制，操作方式采用的是圖形化人機(jī)操作界面。
[0037]如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例中，控制部分包括控制器、顯示器、PLC控制器和伺服驅(qū)動(dòng)器；控制器采用PX1-8110型號(hào)，PLC控制器采用CP1H-X40DT-D型號(hào)，伺服驅(qū)動(dòng)器采用R88D-GT1H-Z 型號(hào)；
[0038]如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例中，控制器的輸入端通過(guò)232串口數(shù)據(jù)線連接傾角傳感器12的輸出端，控制器與PLC控制器通過(guò)USB數(shù)據(jù)線連接，PLC控制器的兩路輸入端分別連接第一距離傳感器7的輸出端和第二距離傳感器10的輸出端，PLC控制器的第一輸出端連接第一電磁閥I的輸入端，PLC控制器的第二輸出端連接第二電磁閥4的輸入端，PLC控制