一种圆柱形轴向受力构件表面形状迭代测量装置及方法

技术特征：
1.一种圆柱形轴向受力构件表面形状迭代测量装置，包括升降基座组件(1)，其特征在于，所述升降基座组件(1)的上方设有转动机构(2)，升降基座组件(1)的上方设有若干升降调节机构(3)，转动机构(2)位于若干升降调节机构(3)的中部，若干升降调节机构(3)的上端设有固定环(6)，其中相对的两个升降调节机构(3)上设有激光测量机构(4)，另外相对的两个升降调节机构(3)上分别设有纵向抵触检测仪(5)和探针检测机构(7)，升降基座组件(1)上设有操控主机组件(8)，操控主机组件(8)与升降基座组件(1)、激光测量机构(4)、纵向抵触检测仪(5)和探针检测机构(7)电性连接。2.根据权利要求1所述的一种圆柱形轴向受力构件表面形状迭代测量装置，其特征在于，所述升降基座组件(1)包括基座主体(9)和升降板(13)，基座主体(9)上设有若干直线轴承(12)和螺座，升降板(13)的下侧固定有若干滑杆(10)和螺杆(11)，滑杆(10)滑动设置在对应位置的直线轴承(12)内部，螺杆(11)与螺座传动连接，基座主体(9)上固定有升降电机(15)，升降电机(15)的输出轴与螺座之间设有皮带轮副(14)。3.根据权利要求2所述的一种圆柱形轴向受力构件表面形状迭代测量装置，其特征在于，所述转动机构(2)包括转动支架(17)，转动支架(17)固定在升降板(13)的上侧，转动支架(17)的内侧设有转动电机(16)，转动电机(16)的输出轴上固定有转盘(22)，转动支架(17)的上侧设有检测传感器(19)和若干支撑转珠(18)，转盘(22)抵触在支撑转珠(18)上方，检测传感器(19)正对于转盘(22)，转盘(22)上端固定有电动卡盘(21)，电动卡盘(21)上设有若干圆周均布的台阶卡座(20)。4.根据权利要求3所述的一种圆柱形轴向受力构件表面形状迭代测量装置，其特征在于，所述升降调节机构包括竖杆(23)，竖杆(23)上设有齿条(24)，竖杆(23)上滑动设有竖杆滑座(25)，竖杆滑座(25)上转动设有转动主轴，转动主轴上固定有齿轮(29)，齿轮(29)与齿条(24)啮合，转动主轴的端部设有手轮(26)，竖杆滑座(25)上螺接设有紧定螺栓，紧定螺栓抵触在竖杆(23)上，竖杆滑座(25)上转动设有竖杆(23)角度转轴(28)，角度转轴(28)上固定有安装板(27)。5.根据权利要求4所述的一种圆柱形轴向受力构件表面形状迭代测量装置，其特征在于，所述探针检测机构(7)包括固定板(30)，固定板(30)固定在对应位置的安装板(27)，固定板(30)上固定有横杆(31)，横杆(31)上滑动设有横杆滑座(32)，横杆滑座(32)上设有锁定螺杆(33)，锁定螺杆(33)抵触在横杆(31)上，横杆滑座(32)上设有锁定转轮(34)，锁定转轮(34)的端部设有夹持杆(35)，夹持杆(35)上设有抵触探针(36)。6.根据权利要求5所述的一种圆柱形轴向受力构件表面形状迭代测量装置，其特征在于，所述激光测量机构(4)包括安装轴(37)，安装轴(37)固定在在对应位置的安装板(27)，安装轴(37)上固定有固定卡座(38)，固定卡座(38)上转动设有转动卡盒(39)，转动卡盒(39)上固定有激光探测仪(40)。7.根据权利要求1或2所述的一种圆柱形轴向受力构件表面形状迭代测量装置，其特征在于，所述操控主机组件(8)包括固定连接座(41)，固定连接座(41)固定在基座主体(9)上，固定连接座(41)上设有角度调节杆(42)，角度调节杆(42)上设有放置板(44)，放置板(44)上设有主机(43)、鼠标(45)和键盘(46)。8.一种圆柱形轴向受力构件表面形状迭代测量方法，其特征在于，包括具体步骤如下：第一步，放置圆柱形轴向受力构件，通过升降基座组件和转动机构配合，从而带动圆柱
形轴向受力构件进行升降转动，纵向抵触检测仪检查待检测的圆柱形轴向受力构件的垂直度，可手动调整圆柱形轴向受力构件的位置，保证圆柱形轴向受力构件竖直放置；第二步，假设圆柱形轴向受力构件的轨道为圆，初步确定圆直径；第三步，根据该圆直径，通过探针检测机构和两个激光测量机构配合检测，进行对比检测，获得一个不准确的被测物体外轮廓线；第四步，求出形心；第五步，利用形心及已知的标准试件轮廓，通过操控主机组件进行反推，反推轨道曲线，获得极坐标表示的轨道曲线函数(函数(1)；第六步，利用获得的轨道曲线函数(函数1)，测试获得新被测物体的外轮廓线；第七步，求出形心；第八步，利用形心及已知的标准试件轮廓，通过操控主机组件进行反推，反推轨道曲线，获得极坐标表示的轨道曲线函数(函数2)；第九步，反复重复第一至第八步，直至两次获得的轨道函数曲线接近，小于1e-4，最终给出被测圆的准确外形及准确轨道。

技术总结
本发明提供了一种圆柱形轴向受力构件表面形状迭代测量装置及方法，属于构件测量技术领域，它解决了现有测量装置测量精度低、测量方式单一，测量方法算法效率低、不够精确等问题。本测量装置可检测的圆柱形轴向受力构件的垂直度，实现圆柱形轴向受力构件放置竖直；可实现稳定调节探针检测机构和激光测量机构的高度，且位置稳定不会晃动，满足两次检测圆柱形轴向受力构件的表面外轮廓线；通过操控主机组件与探针检测机构及激光测量机构配合，实现对圆柱形轴向受力构件的外观形状进出快速、准确测量。本发明测量方法对轨道的自身形状不规则对所测的试件外观不会造成误差，利用了迭代算法，从而可实现对圆柱形轴向受力构件的外观和轨道的精确测量。和轨道的精确测量。和轨道的精确测量。


技术研发人员：刘承斌 赵昕 陈勇
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2022.08.26
技术公布日：2022/11/22