[實用新型]一種激光型面檢測裝置

有效

• 申請號: 200720072283.6
• 申請日: 2007-07-06
• 公開（公告）號: CN201066271Y
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發明（設計）人: 汪遠方;吳春平;方立國;杜敏捷
• 申請（專利權）人: 上海船舶工藝研究所
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 上海世貿專利代理有限責任公司
• 代理人: 李浩東;陳穎潔

技術領域：

本實用新型涉及一種激光型面檢測裝置，具體涉及一種在數控曲板成形機中檢測曲板型面高度值的激光型面檢測裝置。

背景技術：

在現有的船舶建造過程中，船舶外板的曲面成形普遍采用傳統的依賴于經驗的水火彎板工藝，生產效率低，成形精度差，工作環境惡劣，其型面檢測采用“樣箱”或“樣板”進行?！皹酉洹敝圃旃r長，成本高。

日本、韓國與國內個別企業聯合院校已初步研制出用于曲板成形的設備，其測量裝置基本為接觸式測量和激光直接測量兩種。但是這兩種測量方式前者精度低，穩定性差，后者測量時受工件表面狀況和測量環境影響大，成本高。

發明內容：

本實用新型的目的在于設計一種激光型面檢測裝置，以提高測量精度和穩定性，盡量減少工件表面狀況和測量環境對測量的影響。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：一種激光型面檢測裝置，包括底座，底座設有電機，其特征在于電機與絲杠連接，絲杠與螺母螺紋連接，螺母與升降桿連接，升降桿與測量座連接，測量座設有小導軌，小導軌與小導軌滑塊滑動連接，小導軌滑塊與測量桿連接，測量桿上方設有激光測距傳感器，測量桿與測量座之間設有壓簧。根據本實用新型的一個實施例，螺母與導軌滑塊連接，導軌滑塊與導軌滑動連接，導軌與底座固定連接。小導軌滑塊上設有感應片，小導軌滑塊上方設有上位傳感器和下位傳感器，小導軌滑塊下方設有限位擋塊。測量桿的頂部設有激光反射面，測量座設有遮光防護罩。

所述的檢測裝置工作時，伺服電機或步進電機驅動升降桿帶著測量桿下降，測量桿接觸工件并受阻于工件后將相對測量座向上運動，直到其上的下位傳感器觸發，控制機控制升降桿停止下降。然后控制機分別讀取固定在測量座上的激光測距傳感器測得的其相對于測量桿后部的距離和伺服電機或步進電機驅動升降桿相對測量零位下降的距離，將二距離和檢測裝置綜合機械常數相加，即可得檢測位置處的曲板型面高度值。測量時，上述的測量桿在壓簧的作用下，以適當的壓力壓在待測工件上，可避免復雜的，多變的工件表面狀況如：氧化皮，防銹漆，水及其他雜物等對非接觸式激光直接測量的影響；檢測桿頂部的激光反射面狀態穩定(可安裝標準的激光反光器)，且測量座外部有遮光防護罩，可使每次測量狀態一致，免受環境雜散光線的影響；選用測量范圍小、精度高的激光測距傳感器，降低成本，提高測量精度。因此，本實用新型的優點在于測量精度高，穩定性好。

附圖說明：

圖1為本實用新型的結構示意圖

具體實施方式：

下面結合附圖和實施例對本實用新型作詳細說明。

一種激光型面檢測裝置，如圖1，底座3安裝在數控曲板成形機的X、Y行走機構14上，安裝在底座3頂部的伺服電機或步進電機1通過減速器2帶動絲杠8轉動，絲杠8上的螺母10通過導軌滑塊11沿導軌6在絲杠8的傳動下作相應的升降運動，從而帶動安裝在螺母10下部的升降桿13一起升降，升降桿13的最大行程為1200mm，最大速度為6000mm/min。

測量座16安裝在升降桿13的下部，其上安裝有激光測距傳感器17，上位傳感器20，下位傳感器21，小導軌24和限位擋塊26等，測量桿27上安裝有小導軌滑塊25，測量桿27可沿小導軌24上下滑動，測量桿27上套有壓簧22，測量桿27在未接觸工件時，在壓簧22的作用下，向下頂在限位擋塊26的位置，與測量桿27連接的小導軌滑塊上還安裝有與上下位傳感器相對應的感應片23，可使上、下位傳感器產生上、下位信號，測量桿27的頂部為激光反射面19，可安裝標準的激光反光器，以進一步提高激光測距傳感器17的工作穩定性，遮光防護罩18安裝在測量座16的外部。

圖示的檢測裝置工作時，數控曲板成形機的X、Y行走機構14帶著檢測裝置運動到檢測位置后，由數控曲板成形機的控制機控制伺服電機或步進電機1驅動升降桿13帶著測量桿27由檢測零位開始下降，測量桿27接觸工件并受阻于工件后將相對測量座16向上運動，直到其上的下位傳感器21觸發，控制機控制升降桿13停止下降。當被測部位高度增加，向上頂起測量桿27到達上位傳感器20觸發位置時，控制機控制升降桿13上升直到上位傳感器20停止輸出信號。然后控制機分別讀取固定在測量座16上的激光測距傳感器17測得的其相對于測量桿27后部的距離和伺服電機或步進電機1驅動升降桿13相對測量零位下降的距離，將二距離和檢測裝置綜合機械常數相加，可得檢測位置處的曲板型面高度。測得數據后，數控曲板成形機的控制機控制伺服電機或步進電機1驅動升降桿13帶著測量桿27上升，回到檢測零位。

本實用新型主要是采用激光測距傳感器測得其相對于測量桿頂部激光反射面的距離，控制機記錄和給出伺服電機或步進電機驅動升降桿相對測量零位下降的距離。圖示檢測裝置測量曲板形面高度的范圍為0～1200mm，測量精度為±0.03mm。