專利名稱：垂直度調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測量技術(shù)，尤其涉及一種垂直度調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
各種柴油機機體上的曲軸孔和凸輪軸孔的孔系，按圖紙要求都需要進(jìn)行孔系同軸度誤差的測量。目前對孔系同軸度誤差的測量通常會使用到光學(xué)測橋和垂直于所述光學(xué)測橋的反射鏡面來進(jìn)行測量。其中，反射鏡面與光學(xué)測橋的垂直度要求較高，該垂直度誤差不能大于3"。目前較為普遍的垂直度測量調(diào)整方法是使用高精度直角尺在測量平臺上直接對光學(xué)測橋和反射鏡鏡面進(jìn)行垂直度測量和調(diào)整，這種采用光隙法目測估算的方法無法獲得高的測量精度，經(jīng)實驗調(diào)整精度僅可達(dá)到10"，并且在測量和調(diào)整的過程中，直角尺尺身需反復(fù)接觸反射鏡鏡面，極易將鏡面鍍膜損傷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種垂直度調(diào)整方法，以提高調(diào)整精度。本發(fā)明提供的垂直度調(diào)整方法，包括如下步驟步驟1、調(diào)節(jié)置于基準(zhǔn)平臺上的光學(xué)自準(zhǔn)直儀的高度，使光學(xué)自準(zhǔn)直儀的光軸與被測件中欲調(diào)部件的中心線距基準(zhǔn)平臺的高度基本一致；步驟2、將標(biāo)準(zhǔn)量塊夾持在置于所述基準(zhǔn)平臺上的支架上，使標(biāo)準(zhǔn)量塊的其中一個基準(zhǔn)面面向所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀的光線射出端，調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)量塊使其中心線與所述欲調(diào)部件的中心線距基準(zhǔn)平臺的高度基本一致；步驟3、光學(xué)自準(zhǔn)直儀射出光線，記錄經(jīng)所述標(biāo)準(zhǔn)量塊反射回至所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀中的第一成像讀數(shù)；步驟4、繞所述支架軸線將所述標(biāo)準(zhǔn)量塊旋轉(zhuǎn)180度，記錄經(jīng)所述標(biāo)準(zhǔn)量塊反射回至所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀中的第二成像讀數(shù)；步驟5、判斷第一成像讀數(shù)和第二成像讀數(shù)是否相等，是，記錄該第二成像讀數(shù)作為垂直度零位基準(zhǔn)，并繼續(xù)下一步驟；否則，調(diào)整所述標(biāo)準(zhǔn)量塊的俯仰，并返回步驟3 ；步驟6、撤去所述基準(zhǔn)平臺上的支架和標(biāo)準(zhǔn)量塊，將被測件置于所述基準(zhǔn)平臺上， 使被測件中欲調(diào)部件的欲垂直面面向所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀的光線射出端；調(diào)整所述欲調(diào)部件的欲垂直面使經(jīng)該欲垂直面反射回至所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀中的成像讀數(shù)等于步驟5中所記錄的垂直度零位基準(zhǔn)。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明首先用標(biāo)準(zhǔn)量塊對光學(xué)自準(zhǔn)直儀進(jìn)行垂直度零位基準(zhǔn)確定，然后基于該垂直度零位基準(zhǔn)對被測件中需相互垂直的兩部件中的一個部件進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明提供的垂直度調(diào)整方法所采用的計量工具都是常見的儀器和量具，容易獲得，整個方法操作起來簡單方便，并且調(diào)測的結(jié)果精度高，可廣泛應(yīng)用于類似的檢測裝置和量儀附件制造的調(diào)整上。


圖1為本發(fā)明提供的垂直度調(diào)整方法實施例一中標(biāo)定所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀的示意圖；圖2為本發(fā)明提供的垂直度調(diào)整方法實施例一中依據(jù)光學(xué)自準(zhǔn)直儀已標(biāo)定的垂直度零位基準(zhǔn)調(diào)整被測件的示意圖；圖3為本發(fā)明提供的垂直度調(diào)整方法實施例二中將被測件置于第一位置的示意圖；圖4為本發(fā)明提供的垂直度調(diào)整方法實施例二中將被測件置于第二位置的示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供的垂直度調(diào)整方法實施例一，可采用如圖1所示的垂直度調(diào)整裝置來實現(xiàn)。該裝置包括基準(zhǔn)平臺1、光學(xué)自準(zhǔn)直儀4、支架3和標(biāo)準(zhǔn)量塊2。所述基準(zhǔn)平臺1上放置有支架3和所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀4，所述支架3上設(shè)有固定夾，所述標(biāo)準(zhǔn)量塊2可通過固定夾夾持在所述支架3上；所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀4可通過墊塊進(jìn)行高度調(diào)節(jié)。本實施例包括如下步驟步驟1、調(diào)節(jié)置于基準(zhǔn)平臺1上的光學(xué)自準(zhǔn)直儀4的高度，使光學(xué)自準(zhǔn)直儀4的光軸與被測件中欲調(diào)部件的中心線距基準(zhǔn)平臺1的高度基本一致，如圖1所示。光學(xué)自準(zhǔn)直儀4可通過墊塊來調(diào)整高度。這一步驟的目的是讓所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀4射出的光線能全部投射在所述欲調(diào)部件上。步驟2、將標(biāo)準(zhǔn)量塊2夾持在置于所述基準(zhǔn)平臺1上的支架3上，使標(biāo)準(zhǔn)量塊2的其中一個基準(zhǔn)面面向所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀4的光線射出端，調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)量塊2使其中心線與所述欲調(diào)部件的中心線距基準(zhǔn)平臺1的高度基本一致，如圖1所示。這一步驟的目的同上，均以被測件中欲調(diào)部件的中心線距基準(zhǔn)平臺的高度為參照基準(zhǔn)，以避免后續(xù)對被測件進(jìn)行測量調(diào)整時出現(xiàn)光線不能完全照射在被測件上的問題。步驟3、光學(xué)自準(zhǔn)直儀4射出光線，記錄經(jīng)所述標(biāo)準(zhǔn)量塊2反射回至所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀4中的第一成像讀數(shù)。步驟4、繞所述支架3軸線將所述標(biāo)準(zhǔn)量塊2旋轉(zhuǎn)180度，記錄經(jīng)所述標(biāo)準(zhǔn)量塊2 反射回至所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀4中的第二成像讀數(shù)。步驟5、判斷第一成像讀數(shù)和第二成像讀數(shù)是否相等，是，記錄該第二成像讀數(shù)作為垂直度零位基準(zhǔn)，并繼續(xù)下一步驟；否則，調(diào)整所述標(biāo)準(zhǔn)量塊2的俯仰，如圖1中所述的方向7，并返回步驟3。當(dāng)?shù)谝怀上褡x數(shù)和第二成像讀數(shù)相等時即可以說明標(biāo)準(zhǔn)量塊2的兩被測面均已與基準(zhǔn)平臺1垂直，因此以該第一成像讀數(shù)作為垂直度零位基準(zhǔn)，以后在對被測件測量調(diào)整時均以在所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀4中的成像數(shù)值是否達(dá)到該垂直度零位基準(zhǔn)來判斷垂直。步驟6、撤去所述基準(zhǔn)平臺1上的支架3和標(biāo)準(zhǔn)量塊2，將被測件置于所述基準(zhǔn)平臺1上，使被測件中欲調(diào)部件的欲垂直面面向所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀4的光線射出端；調(diào)整所述欲調(diào)部件的欲垂直面使經(jīng)該欲垂直面反射回至所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀4中的成像讀數(shù)等于步驟5中所記錄的垂直度零位基準(zhǔn)，如圖2所示。
本實施例中，所述的標(biāo)準(zhǔn)量塊可選擇四等量塊，采用平行夾夾持于支架上。所述基準(zhǔn)平臺為零級理石測量平臺。所述標(biāo)準(zhǔn)量塊上因沒有反射鏡，所以為使經(jīng)所述標(biāo)準(zhǔn)量塊反射回的光學(xué)能在所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀中成像清楚，幫助測量者精確讀出成像對應(yīng)的數(shù)值，可在進(jìn)行垂直度零位基準(zhǔn)確定時，將量塊和所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀靠近。本實施例通過對標(biāo)準(zhǔn)量塊的兩相對端面的調(diào)整，使兩相對端面返回光線在光學(xué)自準(zhǔn)直儀的成像讀數(shù)相同，即說明所述標(biāo)準(zhǔn)量塊被測端面與基準(zhǔn)平臺垂直，此時該相同的數(shù)值作為垂直度零位基準(zhǔn)。然后將被測件放置于基準(zhǔn)平臺上，調(diào)整欲調(diào)部件的欲垂直面使經(jīng)該欲垂直面返回的光線在光學(xué)自準(zhǔn)直儀的成像等于垂直度零位基準(zhǔn)，即說明欲調(diào)部件的欲垂直面與基準(zhǔn)平臺垂直，同時與被測件置于基準(zhǔn)平臺的不動件垂直。本實施例提供的方法所采用的計量工具都是常見的儀器和量具，容易獲得，整個方法操作起來簡單方便，并且調(diào)測的結(jié)果精度高，可廣泛應(yīng)用于類似的檢測裝置和量儀附件制造的調(diào)整上。為進(jìn)一步提高上述實施例中所述垂直度調(diào)整方法的調(diào)整精度，本發(fā)明提供所述垂直度調(diào)整方法的第二個實施例。本實施例前5個步驟同上述實施例中的前5個步驟，不同之處在于本實施例步驟6包括如下步驟步驟601、撤去所述基準(zhǔn)平臺上的支架和標(biāo)準(zhǔn)量塊，將被測件置于所述基準(zhǔn)平臺1 上的第一位置處，如圖3所示，使被測件中欲調(diào)部件的欲垂直面面向所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀的光線射出端；調(diào)整所述欲調(diào)部件的欲垂直面使經(jīng)該欲垂直面反射回至所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀中的成像讀數(shù)等于步驟5中所記錄的垂直度零位基準(zhǔn)。步驟602、將被測件置于所述基準(zhǔn)平臺1上的第二位置處，如圖4所示，使被測件中欲調(diào)部件的欲垂直面面向所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀的光線射出端；調(diào)整所述欲調(diào)部件的欲垂直面使經(jīng)該欲垂直面反射回至所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀中的成像讀數(shù)等于步驟5中所記錄的垂直度零位基準(zhǔn)。其中，本實施例中所述的第一位置是所述被測件繞任意平行于欲調(diào)部件中心線的軸線旋轉(zhuǎn)后處于的位置，且該位置能使所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀射出光線全部照射在所述欲調(diào)部件的欲垂直面上。第二位置同所述第一位置獲得，且所述第二位置和所述第一位置為不同位置。本實施例通過采用步驟601和步驟602，使得光學(xué)自準(zhǔn)直儀射出的光線照射在欲調(diào)部件的欲垂直面的兩個不同的位置處進(jìn)行測量，更能保證垂直度調(diào)整精度。當(dāng)然測量位置越多調(diào)整的精度也就越高，但對于目前較高的垂直度精度要求來說進(jìn)行兩個位置的測量調(diào)整就足夠了。上述實施例，優(yōu)選地，所述欲調(diào)部件的欲垂直面上的任一直線在所述被測件分別處于所述第一位置和所述第二位置時，夾角呈90度。這樣可更有效的提高調(diào)整精度。以光學(xué)測橋51和反射鏡52之間垂直度調(diào)整為例，如圖3和圖4所示，在所述光學(xué)測橋51分別處于圖3所示的第一位置和圖4所示的第二位置時，反射鏡52上的某一條直線，如反射鏡的一條側(cè)邊522，在先后兩個位置處所呈夾角為90度。上述實施例中，用于獲得所述第一位置的軸線優(yōu)選為平行于欲調(diào)部件中心線的所述被測件與所述基準(zhǔn)平臺接觸的一側(cè)邊。這樣測量者只需將被測件的一側(cè)抬起，另一側(cè)與基準(zhǔn)平臺接觸即可，較為方便。同理用于獲得所述第一位置的軸線為平行于欲調(diào)部件中心線的所述被測件與所述基準(zhǔn)平臺接觸的另一側(cè)邊。
下面以光學(xué)測橋和反射鏡的垂直度測量為例對本發(fā)明提供的垂直度測量方法作詳細(xì)地說明。第一步如圖1所示，選擇一塊標(biāo)準(zhǔn)量塊2，將其用平行夾夾持于一個金屬制的支架3上，標(biāo)準(zhǔn)量塊2的中心線距基準(zhǔn)平臺1的高度應(yīng)與處于光學(xué)測橋51上的反射鏡52的中心線521 (如圖2所示)距基準(zhǔn)平臺1的高度一致。第二步將光學(xué)自準(zhǔn)直儀4置于基準(zhǔn)平臺1上，用支撐墊塊將光學(xué)自準(zhǔn)直儀4的光軸的高度調(diào)的和處于光學(xué)測橋51上的反射鏡52的中心線521 (如圖2所示)距基準(zhǔn)平臺 1的高度相一致。第三步將標(biāo)準(zhǔn)量塊2和光學(xué)自準(zhǔn)直儀4相互靠近后，用光學(xué)自準(zhǔn)直儀4測得標(biāo)準(zhǔn)量塊2的一個測量面在光學(xué)自準(zhǔn)直儀4中反射成像讀數(shù)；然后將標(biāo)準(zhǔn)量塊2繞支架3的軸線旋轉(zhuǎn)180度，再次測量反射成像讀數(shù)，根據(jù)兩次測得讀數(shù)的差值來調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)量塊2，即按如圖1中所述的方向7對標(biāo)準(zhǔn)量塊2的俯仰進(jìn)行調(diào)整，最終使得標(biāo)準(zhǔn)量塊2兩面的測量讀數(shù)差為零，此時一個與基準(zhǔn)平臺1工作面平行的光學(xué)自準(zhǔn)直儀4光學(xué)基準(zhǔn)線被建立起來了， 記下光學(xué)自準(zhǔn)直儀4讀數(shù)輪的讀數(shù)值作為垂直度零位基準(zhǔn)，并可將標(biāo)準(zhǔn)量塊2和支架3移開。第四步如圖2、3和4示，將光學(xué)測橋51置于基準(zhǔn)平臺1上，所述光學(xué)測橋51上的反射鏡52對準(zhǔn)光學(xué)自準(zhǔn)直儀4的光線射出端。首先將光學(xué)測橋51固定于繞平行于所述反射鏡52中心線521的光學(xué)測橋51與基準(zhǔn)平臺1接觸的一側(cè)邊旋轉(zhuǎn)后得到的第一位置上，如圖3所示。然后，通過反復(fù)調(diào)整使經(jīng)反射鏡52反射回至所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀4中的成像讀數(shù)等于第三步中確定的垂直度零位基準(zhǔn)。隨后，將光學(xué)測橋51固定于繞平行于所述反射鏡52中心線521的光學(xué)測橋與基準(zhǔn)平臺1接觸的另一側(cè)邊旋轉(zhuǎn)后的第二位置，如圖4所示。最后，通過反復(fù)調(diào)整使經(jīng)反射鏡52反射回至所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀4中的成像讀數(shù)等于第三步中確定的垂直度零位基準(zhǔn)。所述反射鏡52上的任一直線在所述光學(xué)測橋51分別處于所述第一位置和所述第二位置時，夾角呈90度。所述光學(xué)測橋51可通過固定件6固定在前述的兩個位置上。經(jīng)過上述步驟即完成了光學(xué)測橋51和反射鏡52的垂直度調(diào)整，并且誤差小于 3"。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求
1.一種垂直度調(diào)整方法，其特征在于，包括如下步驟步驟1、調(diào)節(jié)置于基準(zhǔn)平臺上的光學(xué)自準(zhǔn)直儀的高度，使光學(xué)自準(zhǔn)直儀的光軸與被測件中欲調(diào)部件的中心線距基準(zhǔn)平臺的高度一致；步驟2、將標(biāo)準(zhǔn)量塊夾持在置于所述基準(zhǔn)平臺上的支架上，使標(biāo)準(zhǔn)量塊的其中一個基準(zhǔn)面面向所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀的光線射出端，調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)量塊使其中心線與所述欲調(diào)部件的中心線距基準(zhǔn)平臺的高度一致；步驟3、光學(xué)自準(zhǔn)直儀射出光線，記錄經(jīng)所述標(biāo)準(zhǔn)量塊反射回至所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀中的第一成像讀數(shù)；步驟4、繞所述支架軸線將所述標(biāo)準(zhǔn)量塊旋轉(zhuǎn)180度，記錄經(jīng)所述標(biāo)準(zhǔn)量塊反射回至所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀中的第二成像讀數(shù)；步驟5、判斷第一成像讀數(shù)和第二成像讀數(shù)是否相等，是，記錄該第二成像讀數(shù)作為垂直度零位基準(zhǔn)，并繼續(xù)下一步驟；否則，調(diào)整所述標(biāo)準(zhǔn)量塊的俯仰，并返回步驟3 ；步驟6、撤去所述基準(zhǔn)平臺上的支架和標(biāo)準(zhǔn)量塊，將被測件置于所述基準(zhǔn)平臺上，使被測件中欲調(diào)部件的欲垂直面面向所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀的光線射出端；調(diào)整所述欲調(diào)部件的欲垂直面使經(jīng)該欲垂直面反射回至所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀中的成像讀數(shù)等于步驟5中所記錄的垂直度零位基準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直度調(diào)整方法，其特征在于，步驟6包括步驟601、撤去所述基準(zhǔn)平臺上的支架和標(biāo)準(zhǔn)量塊，將被測件置于所述基準(zhǔn)平臺上的第一位置處，使被測件中欲調(diào)部件的欲垂直面面向所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀的光線射出端；調(diào)整所述欲調(diào)部件的欲垂直面使經(jīng)該欲垂直面反射回至所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀中的成像讀數(shù)等于步驟5中所記錄的垂直度零位基準(zhǔn)；步驟602、將被測件置于所述基準(zhǔn)平臺上的第二位置處，使被測件中欲調(diào)部件的欲垂直面面向所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀的光線射出端；調(diào)整所述欲調(diào)部件的欲垂直面使經(jīng)該欲垂直面反射回至所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀中的成像讀數(shù)等于步驟5中所記錄的垂直度零位基準(zhǔn)；其中，所述第一位置和第二位置均是所述被測件繞任意平行于欲調(diào)部件中心線的軸線旋轉(zhuǎn)后處于的位置，且該位置能使所述光學(xué)自準(zhǔn)直儀射出光線全部照射在所述欲調(diào)部件的欲垂直面上，且所述第一位置和第二位置為不同位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的垂直度調(diào)整方法，其特征在于，用于獲得所述第一位置的軸線，為平行于欲調(diào)部件中心線的所述被測件與所述基準(zhǔn)平臺接觸的一側(cè)邊；用于獲得所述第二位置的軸線，為平行于欲調(diào)部件中心線的所述被測件與所述基準(zhǔn)平臺接觸的另一側(cè)邊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的垂直度調(diào)整方法，其特征在于，所述欲調(diào)部件的欲垂直面上的任一直線在所述被測件分別處于所述第一位置和所述第二位置時，夾角呈90度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直度調(diào)整方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)平臺為零級理石測量平臺。
全文摘要
本發(fā)明提供一種垂直度調(diào)整方法。本發(fā)明首先用標(biāo)準(zhǔn)量塊對光學(xué)自準(zhǔn)直儀進(jìn)行垂直度零位基準(zhǔn)確定，然后基于該垂直度零位基準(zhǔn)對被測件中需相互垂直的兩部件中的一個部件進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明提供的垂直度調(diào)整方法所采用的計量工具都是常見的儀器和量具，容易獲得，整個方法操作起來簡單方便，并且調(diào)測的結(jié)果精度高，可廣泛應(yīng)用于類似的檢測裝置和量儀附件制造的調(diào)整上。
文檔編號G01B11/26GK102538712SQ20111039888
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者欒俏梅, 錢巍, 錢菘 申請人:中國北車集團大連機車車輛有限公司