CN112432613A - 一种对中测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及对中测量技术领域，公开了一种对中测量装置，包括对中支撑筒、粗定位***和精定位***；粗定位***包括至少三个测量相机，测量相机呈圆周分布安装在对中支撑筒外圆面上；精定位***包括至少一个轴测量组件和至少一个孔测量组件；轴测量组件包括至少三个轴测量激光传感器，孔测量组件包括至少三个孔测量激光传感器，轴测量激光传感器和孔测量激光传感器均呈圆周分布安装在对中支撑筒外圆面上。本发明解决了现有核电蒸汽发生器在更换及安装过程中，工件轴与孔对中测量精度低的问题。

Description

一种对中测量装置
技术领域
本发明涉及对中测量技术领域，具体是指一种对中测量装置。
背景技术
核电蒸汽发生器是核岛内的三大设备之一，是压水堆核电厂一回路、二回路的边界，它将反应堆产生的热量传递给蒸汽发生器二次侧，产生的蒸汽经一、二级汽水分离器干燥后推动汽轮发电机发电。
在对蒸汽发生器进行更换或安装过程中，需实现工件轴与孔的配合安装，且工件的轴孔配合公差要求为0.1毫米，对中精度要求高。但现有核电蒸汽发生器缺乏专用的对中检测装置，导致在核电蒸汽发生器安装过程中，工件轴与孔对中测量精度低，不能很好的满足核电蒸汽发生器的安装精度要求。
发明内容
基于以上技术问题，本发明提供了一种对中测量装置，解决了现有核电蒸汽发生器在更换及安装过程中，工件轴与孔对中测量精度低的问题。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种对中测量装置，包括对中支撑筒、粗定位***和精定位***；粗定位***包括至少三个测量相机，测量相机呈圆周分布安装在对中支撑筒外圆面上；精定位***包括至少一个轴测量组件和至少一个孔测量组件；轴测量组件包括至少三个轴测量激光传感器，孔测量组件包括至少三个孔测量激光传感器，轴测量激光传感器和孔测量激光传感器均呈圆周分布安装在对中支撑筒外圆面上。
作为一种优选的方式，测量相机上还设有独立光源。
作为一种优选的方式，轴测量组件数量为两组，且两组轴测量组件间隔分布在对中支撑筒上。
作为一种优选的方式，孔测量组件数量为两组，且两组孔测量组件间隔分布在对中支撑筒上。
作为一种优选的方式，对中支撑筒上设有用于定位安装轴测量激光传感器和孔测量激光传感器的安装槽。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过测量激光传感器及测量相机图像法结合实现工件轴孔的配合检测。粗定位***的图像检测用于初步定位工件轴孔的相对位置，从而保证工件轴能够顺利进入工件的孔内，以便让精定位***的测量激光传感器可在后续定位安装过程中实现工件轴孔的精确检测定位。
通过本发明对中测量装置的初定位***和精定位***的配合，以提高核电蒸汽发生器工件轴孔安装精度。
附图说明
本申请将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述，其中：
图1为对中测量装置结构示意图。
图2为对中支撑筒结构示意图。
图3为对中测量装置工作状态示意图。
图4为粗定位***工作原理图。
其中，1对中支撑筒，2测量相机，3轴测量激光传感器，4孔测量激光传感器，5安装槽。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
图1～2是本申请一些实施例所示的对中测量装置的结构示意图，以下将结合图1～2对本申请所涉及的对中测量装置进行介绍。需要注意的是，图1～2仅作为示例，并不对对中测量装置的具体形状和结构形成限定。
参阅图1～2，在本实施方式中，对中测量装置包括对中支撑筒1、粗定位***和精定位***；粗定位***包括至少三个测量相机2，测量相机2呈圆周分布安装在对中支撑筒1外圆面上；精定位***包括至少一个轴测量组件和至少一个孔测量组件；轴测量组件包括至少三个轴测量激光传感器3，孔测量组件包括至少三个孔测量激光传感器4，轴测量激光传感器3和孔测量激光传感器4均呈圆周分布安装在对中支撑筒1外圆面上。
在本实施例中，参阅图3，在对中测量装置的使用过程中，首先，将对中测量装置置于工件孔内。然后，通过测量激光传感器及测量相机2图像法结合实现工件轴孔的配合检测。粗定位***的图像检测用于初步定位工件轴孔的相对位置，从而保证工件轴能顺利进入工件的孔内，以便让精定位***的测量激光传感器可在后续定位安装过程中实现工件轴孔的精确检测定位。
其中，参阅图4，图像法的一般原理是通过计算测量相机2记录的对工件轴与孔内圆之间的像素点转换得到工件轴孔之间的相对距离，又由于多个测量相机2是环绕分布安装在对中支撑筒1上，当每个测量相机2得到的工件轴孔相对距离相等时(例如图4中所示，图中代表测量相机2测得的轴孔相对距离d1、d2、d3、d4相等时)，则判断工件轴孔处于对中状态。在初定位***定位测量过程中，测量相机2会不断将测量得到的轴孔相对距离数据反馈给运动***，再通过运动***带动工件调整位置，最后使多个测量相机2得到的工件轴孔相对距离相等即完成初步对中。在实际应用中发现，利用测量相机2的图像法对中检测，其精度可达到0.5㎜。具体的，测量相机2采用德国Basler工业相机，且该选择相机为数字相机，接口为GigE千兆网。优选的，测量相机2上还设有独立光源，独立光源能在轴孔安装的昏暗环境中为测量相机2提供照明光源，从而保证测量相机2成像的清晰度。
利用粗定位***使对中测量装置进入孔内后，精定位***的轴测量组件和孔测量组件开始工作。其中，环绕安装在对中支撑筒1上的多个轴测量激光传感器3分别从不同方向扫查工件轴，测量出工件轴的圆心。在轴测量激光传感器3扫查工件轴时，由于激光与轴端面接触反射，以此便可通过轴测量激光传感器3扫查获得工件轴端面形状，并以此计算出工件轴端面圆心。环绕安装在对中支撑筒1上的多个孔测量激光传感器4分别从不同方向扫查工件孔，由于激光与工件孔壁接触反射，以此便可通过孔测量激光传感器4扫查获得工件孔内圆形状，并以此计算出工件孔内圆圆心。得到工件孔轴圆心后，通过在装配过程中不断将轴测量组件和孔测量组件的检测数据反馈给运动***，从而通过运动***带动工件调整位置，使工件孔轴圆心重合完成精准对中。在实际应用中发现，利用轴测量激光传感器3和孔测量激光传感器4对工件孔轴中心进行检测，其精度可达到0.04㎜。
具体的，为了方便对测量相机2、轴测量激光传感器3和孔测量激光传感器4采集的数据进行处理计算，测量相机2、轴测量激光传感器3和孔测量激光传感器4可通过线缆或无线通信方式与上位机连接。
优选的，轴测量组件数量为两组，且两组轴测量组件间隔分布在对中支撑筒1上。
优选的，孔测量组件数量为两组，且两组孔测量组件间隔分布在对中支撑筒1上。
在上述优选结构中，可以使轴测量组件与孔测量组件测量得到两个轴圆心、两个孔圆心，将两个轴圆心连接可形成工件轴的轴心线，将两个孔圆心连接可形成工件孔的轴心线，再通过运动***调整工件轴的轴心线与工件孔的轴心线重合实现对中操作，其精度相比点对中更加精准。
具体的，精定位***的轴测量激光传感器3和孔测量激光传感器4采用基恩士激光传感器测量。传感器型号为IL030和ILS065，测量行程10㎜。其中IL030测量精度0.01㎜，为轴测量激光传感器3用于轴的检测，ILS065测量精度0.01㎜，为孔测量激光传感器4用于孔的检测。
在一些实施例中，为了方便对轴测量激光传感器3和孔测量激光传感器4进行定位安装，对中支撑筒1上设有用于定位安装轴测量激光传感器3和孔测量激光传感器4的安装槽5。
如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明的验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种对中测量装置，其特征在于，包括：
对中支撑筒(1)；
粗定位***，所述粗定位***包括至少三个测量相机(2)，所述测量相机(2)呈圆周分布安装在所述对中支撑筒(1)外圆面上；
精定位***，所述精定位***包括至少一个轴测量组件和至少一个孔测量组件；所述轴测量组件包括至少三个轴测量激光传感器(3)，所述孔测量组件包括至少三个孔测量激光传感器(4)，所述轴测量激光传感器(3)和孔测量激光传感器(4)均呈圆周分布安装在所述对中支撑筒(1)外圆面上。
2.根据权利要求1所述的一种对中测量装置，其特征在于：
所述测量相机(2)上还设有独立光源。
3.根据权利要求1所述的一种对中测量装置，其特征在于：
所述轴测量组件数量为两组，且两组轴测量组件间隔分布在对中支撑筒(1)上。
4.根据权利要求1所述的一种对中测量装置，其特征在于：
所述孔测量组件数量为两组，且两组孔测量组件间隔分布在对中支撑筒(1)上。
5.根据权利要求1所述的一种对中测量装置，其特征在于：
所述对中支撑筒(1)上设有用于定位安装轴测量激光传感器(3)和孔测量激光传感器(4)的安装槽(5)。
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