[發明專利]一種垂直檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 201310320722.0
• 申請日: 2013-07-29
• 公開（公告）號: CN104344818B
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 朱躍;楊洋;劉海英
• 申請（專利權）人: 上海航天設備制造總廠
• 主分類號: G01C15/12
• 分類號: G01C15/12
• 代理公司: 上海航天局專利中心31107
• 代理人: 金家山

技術領域

本發明設計一種垂直度檢測裝置，特別涉及一種柱體垂直度的檢測裝置。

背景技術

在工業生產應用中，經常需要對細長柱體進行測量，以確定柱體是否垂直于水平面。長期以來，這種柱體垂直度的測量難度大，而且測量精度不高。而如何精確測量并能準確給出柱體具體偏離方向和大小，以便對柱體進行調整，是業內人士追求的目標。

如圖1所示，夾具13夾持柱體12沿著導軌11垂直上下運動，柱體12是否垂直，直接關系到柱體12能否被垂直放入工件14中。

經緯儀是一種測量柱體垂直度的可選裝置，然而如果柱體12很長，經緯儀測量精度將下降，而且測量效率低下，由于難以確定柱體具體偏移方向，所以很難對其垂直度進行調整。

發明內容

本發明解決的問題是，現有技術中缺乏一種有效測量柱體垂直度的裝置及方法。為解決所述問題，本發明提供一種垂直度檢測裝置及方法。

本發明所提供的用于檢測柱體垂直度的裝置，包括：水平定位環，導軌，夾具；所述導軌垂直于水平面；所述水平定位環安裝于所述導軌、且平行于水平面；所述夾具夾持待測柱體，并通過夾具沿導軌滑動帶動待測柱體沿垂直方向移動；至少三個安裝于所述水平定位環的激光測距傳感器；檢測電路和上位機軟件系統，所述檢測電路檢測所述激光測距傳感器的輸出信號，并將所述輸出信號傳輸到所述上位機軟件系統，所述上位機軟件系統依據水平定位環在柱體不同位置時激光測距傳感器輸出的信息判斷所述柱體是否垂直。

進一步，所述水平定位環半徑大于所述柱體半徑，且定位環半徑與所述柱體半徑之差小于等于所述激光測距傳感器最大測量距離。

進一步，所述固定環有安裝插孔；所述激光測距傳感器安裝在所述固定環安裝插孔上。

本發明還提供一種用于檢測柱體垂直度的裝置測量柱體垂直度的方法，其特征在于，包括：

步驟一、將所述水平定位環固定在所述導軌上并保證水平，將所述柱體第一測量位置與所述水平定位環重合，所述第一測量位置為柱體上任一位置，并將所述激光測距傳感器的讀數輸出到所述上位機軟件系統；

步驟二、將所述柱體沿所述導軌垂直移動使得所述第二測量位置與水平定位環重合，所述第二測量位置為柱體上不同于第一測量位置的任意位置，并將所述激光測距傳感器的讀數輸出到所述上位機軟件系統；

步驟三、如果所述柱體移動前后，所述激光測距傳感器的讀數相同，則所述柱體處于垂直狀態；否則，所述柱體處于非垂直狀態。

進一步，所述柱體與垂直方向的偏移角度為：

，

其中，（，）為在測量所述第一位置時，所述柱體沿水平定位環的截面圓心坐標，（，）為測量第二位置時，所述柱體沿水平定位環的截面的圓心坐標。

與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點：

利用本發明垂直度測量裝置檢測所述柱體垂直度時，操作人員只需分別以所述待測柱體的上邊沿某一位置及下邊沿某一位置進行兩次測量計算，即可計算出所述柱體的垂直度，并可計算出所述柱體偏離方向。理論上來講對上、下邊沿檢測位置并無明確要求，只要兩檢測位置不同即可確定偏移角度及偏移量。

附圖說明

圖1為需測量柱體垂直度具體實例示意圖；

圖2為本發明所提供的垂直度測量裝置的工作原理圖；

圖3為本發明的檢測電氣圖

圖4為本發明柱體截面處圓心坐標示意圖。

具體實施方式

下文中，結合附圖和實施例對本發明作進一步闡述。

下文中，以水平定位環上安裝三個激光測距傳感器為例，對本發明作闡述，在本發明的其他實施例中，所安裝的激光測距傳感器的數目可以是大于三的任意數目，但必須保證所裝激光測距傳感器處于同一平面且光源位于同一定位圓邊沿。