[實用新型]基于兩臺激光掃描儀的異型構件幾何數據檢測裝置

有效

• 申請號: 201320124884.2
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN203163689U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 曹爽;趙軒;趙顯富;孫景領;王新志;張育鋒
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/26
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

技術領域

本實用新型屬于測量檢測技術領域，涉及異型構件幾何數據檢測裝置，主要應用于工業異型構件幾何參數精密快速檢測。?

背景技術

異型構件廣泛用于各種建筑結構和工程結構，如輸電塔、起重運輸機械、橋梁、船舶、反應塔等。異型構件的幾何參數是判斷異型構件是否合格的主要參數，在某些建筑結構和工程結構中（如各種電壓等級的角鋼結構輸電線路鐵塔、廣播電視塔、微波通信鐵塔、變電站構支架），該參數對相關結構的現場順利拼接及性能都有較大的影響。因此，需要對異型構件的幾何參數進行精密檢測與嚴格控制。異型構件的幾何參數包括2個角度值（如圖1所示，2個角度值分別為a1、a2），該檢測的精度要求較高，參數值與設計值比較誤差應在0.4mm之內（即誤差允許范圍為±0.4mm），否則異型構件視為不合格。?

目前，國內外還沒有合適的異型構件幾何參數精密自動檢測系統。國內目前的做法是異型構件的幾何參數不進行精密檢測，只按傳統方法進行粗略檢測，即直接在異型構件生產地按相關結構設計要求進行現場逐個拼接，某些不滿足拼接要求的異型構件立即進行現場更換，結構拼接無誤后再將角鋼材料逐個拆卸，然后運往需求地進行拼接。該傳統做法雖然能在一定程度上滿足相關結構的拼接要求，但拼接后的結構性能是否達到設計的性能要求仍無科學的保證，即異型構件幾何參數的誤差沒有得到科學的檢測與控制；并且該傳統做法技術落后，效率低下，存在人力、物力的嚴重浪費。?

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題在于克服現有檢測技術落后，效率低下，質量難以保證的不足。本實用新型提供一種異型構件幾何參數檢測裝置，該裝置能夠實現異型構件幾何參數獲取，以判斷異型構件的合格/不合格。?

本實用新型采用如下技術方案：

一種基于兩臺激光掃描儀的異型構件幾何數據檢測裝置，該裝置包括掃描單元、計算機單元；所述掃描單元包括分別設置于掃描平臺、設置與掃描平臺兩側的的兩臺三維激光掃描儀、機械手臂以及固定標靶；所述機械手臂和固定標靶設置在掃描平臺上，機械手臂的控制端與計算機單元相連，兩臺三維激光掃描儀的信號輸出端也分別與計算機單元相連；所述異型構件幾何數據檢測裝置，其特征在于：所述異型構件由兩個、三個或多個構件組成。

本實用新型相比現有技術具有如下優點：

本實用新型能夠實現異型構件幾何參數獲取，實現異型工業構件幾何參數檢測及質量控制。

附圖說明

圖1為異型構件幾何參數示意圖；?

圖1中，1-構件1，2-構件2，3-構件3，a1為構件2和構件3之間的夾角；a2為構件1與構件3之間的夾角。

圖2為本實用新型的結構示意圖，圖中，?1為計算機單元，2為異型構件，3為掃描平臺，4為機械手臂，5、6為三維激光掃描儀。?

圖3為本實用新型的掃描單元原理示意圖，其中圖（3a）為一個掃描狀態，圖（3b）為異型構件旋轉90°后的掃描狀態。?

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的技術方案進行詳細說明：?

實施例一：

本實用新型的異型構件幾何參數檢測裝置，如附圖2所示，掃描單元、計算機單元1；將異型構件2（它由三個構件組成）放置于掃描平臺3上，掃描平臺3兩側分別設置有三維激光掃描儀5、6，掃描平臺3、三維激光掃描儀5、6與機械手臂4一起構成本具體實施方式的掃描單元1；機械手臂4可通過計算機單元1控制，將掃描平臺3的異型構件7抓起，并在計算機單元控制下實現異型構件的90°旋轉；三維激光掃描儀5、6對異型構件進行360度掃描，附圖3顯示了掃描單元的原理，其中圖（3a）為一個掃描狀態，圖（3b）為異型構件旋轉90°后的掃描狀態，掃描后獲得的點云數據傳入計算機單元1，以便進一步處理。

實施例二：

本實用新型的異型構件幾何參數檢測裝置可以設置以下工作過程包括：

步驟1、待檢測異型構件2放置于掃描平臺3上；

步驟2、三維激光掃描儀5、6對異型構件2進行掃描；機械手臂4在計算機單元8的控制下抓起待檢測的異型構件7并進行90°旋轉，三維激光掃描儀對異型構件進行360°全方位掃描，獲得異型構件的點云數據。

步驟3、獲得的異型構件點云數據傳入計算機單元1；?

采集的點云數據可通過三維模型，獲取異型構件模型的幾何參數，并與設計值進行比較，如在設計誤差值范圍內即為合格產品，否則為不合格產品。