[發明專利]大型結構件非接觸式三維在線測量系統

無效

• 申請號: 201210527291.0
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN103009193A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 隋少春;楚王偉;聶海平;周進;華瑜
• 申請（專利權）人: 成都飛機工業（集團）有限責任公司
• 主分類號: B23Q17/20
• 分類號: B23Q17/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及到一種大型結構件非接觸式三維測量技術，特別涉及到一種大型結構件非接觸式三維在線測量系統。

背景技術

非接觸式三維測量方法具有非接觸、速度快和精度高等優點，將其應用于大型結構件測量中，既可獲得更加全面三維形貌測量數據，又大幅提高測量效率?，F有技術非接觸式三維測量方法通常將結構件從機床等加工設備上拆卸下來，重新安裝定位，然后，再開始進行三維測量。這種方法測量時由于離開的加工線，因此，被稱為非接觸式三維離線測量方法。非接觸式三維測量需要確定多個單視場的相對位置關系才能完成整個工件的測量，重新安裝定位的大型工件沒有高精度的運動機構，只能通過在待測大型結構件的相應位置點粘貼標志，以此確定測量的相對位置，從而實現非接觸式三維測量。顯然，現有技術非接觸式三維測量方法存在著測量操作復雜、測量效率較低和測量精度較差等問題。

另外，大型結構件的加工機床通常為數控機床，具有較高程度的控制系統和較高精度的運動機構，以滿足機械加工和加工精度的要求。

發明內容

為解決現有技術非接觸式三維測量方法存在的測量操作復雜、測量效率較低和測量精度較差等問題，本發明提出一種大型結構件非接觸式三維在線測量系統。本發明大型結構件非接觸式三維在線測量系統，在普通非接觸式三維測量系統和數控機床控制系統增加PC端、機床端和測量端；PC端向機床端和測量端發出指令并接收反饋信息；機床端通過數控機床控制系統執行加工臺面和機床主軸的運動指令并反饋指令執行信息；測量端及測量探頭設置在數控機床主軸，執行測量指令并反饋測量結果，其中，PC端、機床端和測量端之間采用網絡連接方式，且采用TCP/IP協議實現通訊。

進一步的，本發明大型結構件非接觸式三維在線測量系統機床端利用數控機床網絡接口實現與PC端的網絡連接，并在數控機床控制系統前端增加通訊模塊建立機床端與PC端之間的通訊，向數控機床控制系統傳遞PC端的指令或者向PC端反饋指令執行信息。

進一步的，本發明大型結構件非接觸式三維在線測量系統測量端在非接觸式三維測量系統的測量探頭前端增加測量模塊建立測量端與PC端之間的通訊，執行測量指令并向PC端反饋測量結果。

本發明大型結構件非接觸式三維在線測量系統的有益技術效果是充分利用數控機床高精度的控制系統和運動機構，不需要從數控機床上拆卸待測大型結構件，大大提高了測量效率和測量精度。

附圖說明

附圖1是本發明大型結構件非接觸式三維在線測量系統的結構示意圖。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明大型結構件非接觸式三維在線測量系統作進一步的說明。

具體實施方式

附圖1是本發明大型結構件非接觸式三維在線測量系統的結構示意圖，由圖可知，本發明大型結構件非接觸式三維在線測量系統，在普通非接觸式三維測量系統和數控機床控制系統增加PC端、機床端和測量端；PC端向機床端和測量端發出指令并接收反饋信息；機床端通過數控機床控制系統執行加工臺面和機床主軸的運動指令并反饋指令執行信息；測量端及測量探頭設置在機床主軸，執行測量指令并反饋測量結果，其中，PC端、機床端和測量端之間采用網絡連接方式，且采用TCP/IP協議實現通訊。為充分利用數控機床原有的高精度的控制系統和運動機構，本發明大型結構件非接觸式三維在線測量系統機床端利用數控機床網絡接口實現與PC端的網絡連接，并在數控機床控制系統前端增加通訊模塊建立機床端與PC端之間的通訊，向數控機床控制系統傳遞PC端的指令或者向PC端反饋指令執行信息。另外，為保證測量探頭的精準移動，本發明大型結構件非接觸式三維在線測量系統的測量端及測量探頭設置在數控機床主軸，并在測量探頭前端增加測量模塊建立測量端與PC端之間的通訊，執行測量指令并向PC端反饋測量結果。顯然，本發明大型結構件非接觸式三維在線測量系統不需要對普通非接觸式三維測量系統和數控機床的硬件做任何改動，且充分利用了數控機床高精度控制系統和運動機構。固定被加工的大型結構件的工作臺面可以在數控機床控制系統的控制下精準移動，而設置有測量端及測量探頭的數控機床主軸亦可在數控機床控制系統的控制下精準移動，被測量大型結構件的精準移動和測量探頭的精準移動，即可實現非接觸式三維測量所需的多個單視場相對位置關系的精準定位。不僅實現了大型結構件的三維在線測量，而且還大幅度提高了測量效率和測量精度。