一种现场零件角度测量装置及方法

摘要

本发明公开了一种现场零件角度测量装置及方法，该现场零件角度测量装置包括：磁性底座；和筒状结构，其竖直设置于磁性底座上，并且与磁性底座连接为一体结构；其中，筒状结构的下端靠近筒状结构与磁性底座的连接部的位置设置有透光孔，透光孔贯穿所述筒状结构。本发明的现场零件角度测量装置通过增加轴向距离的方式，易于识别和调整角度偏差，从而确保拍摄设备的光轴与被拍摄物体的垂直度偏差在较小范围内，保证通过拍摄设备获得的图片通过软件测量相关角度时，误差在可接受的范围内，便于现场零件角度测量。

说明书

技术领域

本发明是关于机械安装和维修技术领域，特别是关于一种现场零件角度测量装置及方法。

背景技术

在一些机械传动装置中，要求各零件之间的安装角度遵循一定的要求。特别的，在发动机齿轮系中，各传动齿轮之间的安装角度有严格的要求。

在装配及维修工作中，经常需要对上述零件角度进行确认，在一般操作中，通常是通过与周边零件的特征部位进行比对来判断零件角度是否正确，这种方式效果低而且准确性较差，而量角器之类的工具常常因零件通常不是平面零件且尺寸大小各异，而无法进行测量。

目前，数码相机及手机应用很广泛，其使用的图像传感器精度很高。使用数码相机或者手机拍摄机械设备照片，再通过软件进行测量，可以很方便的得到零件的角度数据。然而，这种方法的问题在于，当拍摄设备的光轴与被拍摄物体不垂直的时候，测量得到的角度值与实际值会产生偏差，而拍摄者对此很难识别。图1为同一个零件在垂直观察者、旋转0.2°和旋转10°时的观察结果及使用软件进行角度测量得到的数据。从图1可见，当零件偏转10°时，测到的角度值产生0.865°的偏差，而在偏转0.2°时，这个偏差值为0.02°因此，为了提高测量精度，除了拍摄设备本身的精度外，还需要保证拍摄设备的光轴尽可能与被拍摄物体垂直。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种现场零件角度测量装置及方法，其能够便于现场零件角度测量。

为实现上述目的，本发明提供了一种现场零件角度测量装置，该现场零件角度测量装置包括：磁性底座；和筒状结构，其竖直设置于磁性底座上，并且与磁性底座连接为一体结构；其中，筒状结构的下端靠近筒状结构与磁性底座的连接部的位置设置有透光孔，透光孔贯穿所述筒状结构。

在一优选的实施方式中，筒状结构的上端面内孔和下端面内孔中均设置有十字丝。

在一优选的实施方式中，上端面内孔中的十字丝和所述下端面内孔中的十字丝对齐设置。

在一优选的实施方式中，透光孔的直径小于所述筒状结构的直径。

在一优选的实施方式中，筒状结构竖直设置于所述磁性底座的中心位置。

本发明还提供了一种采用上述现场零件角度测量装置进行现场零件角度测量的方法，包括如下步骤：将现场零件角度测量装置通过磁性底座吸附到待测零件上；将拍摄设备光轴与现场零件角度测量装置的筒状结构的轴线保持对准；观察筒状结构的上端面内孔和下端面内孔轮廓的同轴度来判断拍摄设备光轴是否与待测零件垂直；当观察到待测零件与拍摄设备光轴垂直时，对待测零件进行拍摄得到待测照片；以及通过软件来测量待测照片中的相应角度。

本发明还提供了一种采用上述现场零件角度测量装置进行现场零件角度测量的方法，包括如下步骤：将现场零件角度测量装置通过磁性底座吸附到待测零件上；将拍摄设备光轴与现场零件角度测量装置的筒状结构的轴线保持对准；观察筒状结构的上端面内孔和下端面内孔中的十字丝的对齐情况来判断拍摄设备光轴是否与待测零件垂直；当观察到待测零件与拍摄设备光轴垂直时，对待测零件进行拍摄得到待测照片；以及通过软件来测量待测照片中的相应角度。

与现有技术相比，根据本发明的现场零件角度测量装置及方法具有如下优点：本发明的现场零件角度测量装置通过增加轴向距离的方式，使得微小的角度(垂直度)偏差被放大，易于识别和调整，从而确保拍摄设备的光轴与被拍摄物体的垂直度偏差在较小范围内，保证通过拍摄设备获得的图片通过软件测量相关角度时，误差在可接受的范围内，便于现场零件角度测量。本发明的装置带有采光结构，易于观察。同时将数据采集(拍照)和测量(软件测量)分开，便于远程诊断。

附图说明

图1A、1B、1C分别为同一个零件在与拍摄设备的光轴相垂直、旋转0.2°、旋转10°时的观察结果及使用软件进行角度测量得到的数据结果示意图。

图2是根据本发明一实施方式的现场零件角度测量装置的立体结构示意图。

图3是根据本发明一实施方式的现场零件角度测量装置的主视图。

图4是图3的现场零件角度测量装置沿E-E方向的剖视图。

图5A是与被测零件的平面相垂直时的现场零件角度测量装置的俯视图。

图5B是与被测零件的平面倾斜0.2°时的现场零件角度测量装置的俯视图。

图6是根据本发明一实施方式的现场零件角度测量方法流程图。

图7是根据本发明另一实施方式的现场零件角度测量方法流程图。

图8是采用本发明的现场零件角度测量方法的测试结果示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

实施例1：

根据本发明优选实施方式的现场零件角度测量装置包括：磁性底座和筒状结构，筒状结构竖直设置于磁性底座上，并且与磁性底座连接为一体结构；其中，筒状结构的下端靠近筒状结构与磁性底座1的连接部的位置设置有透光孔，透光孔贯穿筒状结构。

上述方案中，透光孔的直径小于筒状结构的直径。筒状结构竖直设置于磁性底座的中心位置。

实施例2：

如图2至图4所示，根据本发明优选实施方式的现场零件角度测量装置包括：磁性底座1和筒状结构2，筒状结构2竖直设置于磁性底座1上，并且与磁性底座1连接为一体结构。优选地，筒状结构2竖直设置于磁性底座1的中心位置。其中，筒状结构2的下端靠近筒状结构2与磁性底座1的连接部的位置设置有透光孔3，透光孔3贯穿筒状结构2，透光,3的直径小于筒状结构2的直径。筒状结构2的上端面内孔和下端面内孔中均设置有十字丝4。

上述方案中，上端面内孔中的十字丝4和下端面内孔中的十字丝4对齐设置。优选地，筒状结构2的高度为其直径的8-10倍。

实施例3：

如图6所示，本发明还提供了一种现场零件角度测量的方法，包括如下步骤：步骤601：将现场零件角度测量装置通过磁性底座吸附到待测零件上；步骤602：将拍摄设备光轴与现场零件角度测量装置的筒状结构的轴线保持对准；步骤603：观察筒状结构的上端面内孔和下端面内孔轮廓的同轴度来判断拍摄设备光轴是否与待测零件垂直；步骤604：当观察到待测零件与拍摄设备光轴垂直时，对待测零件进行拍摄得到待测照片；以及步骤605：通过软件来测量待测照片中的相应角度。

实施例4：

如图7所示，本发明还提供了一种现场零件角度测量的方法，包括如下步骤：步骤701：将现场零件角度测量装置通过磁性底座吸附到待测零件上；步骤702：将拍摄设备光轴与现场零件角度测量装置的筒状结构的轴线保持对准；步骤703：观察筒状结构的上端面内孔和下端面内孔中的十字丝的对齐情况来判断拍摄设备光轴是否与待测零件垂直；步骤704：当观察到待测零件与拍摄设备光轴垂直时，对待测零件进行拍摄得到待测照片；以及步骤705：通过软件来测量待测照片中的相应角度。

因为筒状结构的上端面内孔和下端面内孔中的十字丝(上端面内孔和下端面内孔轮廓的同轴)轴向距离较远，当被测平面与拍摄设备光轴不垂直时，这个偏差会放大。如图5A和5B所示，即使拍摄设备光轴与装置倾斜了0.2°，也能观察到十字丝有明显的偏离(或上端面内孔和下端面内孔不同轴)，而透光孔能保证底部的十字丝(或下端面内孔轮廓)可以被容易的观察到。

通过本发明的装置能确保拍摄设备的光轴与被拍摄物体的垂直度在较小范围内，从而保证通过拍摄设备获得的图片通过软件测量相关角度时，误差在可接受的范围内。图8为通过软件(以picpick为例)测量照片中的角度的例子，通过软件测得的夹角为80.86°，该角度的真实夹角是80.865°。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。