[發(fā)明專利]一種測(cè)量碳纖維復(fù)合材料車身的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610059316.7
• 申請(qǐng)日: 2016-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN105606037B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉瀏;曹清林;周金宇;邱睿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇理工學(xué)院
• 主分類號(hào): G01B11/24
• 分類號(hào): G01B11/24
• 代理公司: 常州市江海陽光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司32214
• 代理人: 孫曉暉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于測(cè)量裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種測(cè)量碳纖維復(fù)合材料車身的裝置。

背景技術(shù)

汽車車身的輕量化，對(duì)于降低汽車能耗具有重要意義。尤其是對(duì)于新能源汽車中的純電動(dòng)車，在目前電池性能遠(yuǎn)不如人意的情況下，在保證車身安全性的前提下，降低車身重量，更具有現(xiàn)實(shí)意義。寶馬i3在這方面進(jìn)行了率先嘗試。外表并不瘦小的寶馬i3，因?yàn)椴捎锰祭w維復(fù)合材料車身，自重僅1224kg。

寶馬i3的碳纖維復(fù)合材料車身是由若干碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件組合而成，生產(chǎn)一個(gè)碳纖維復(fù)合材料車身，首先要生產(chǎn)若干碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件，然后再將所有碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件組合而成。而生產(chǎn)過程中，必須對(duì)碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件外形尺寸和碳纖維復(fù)合材料車身整體外形尺寸進(jìn)行測(cè)量。

常規(guī)的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，技術(shù)先進(jìn)、功能強(qiáng)大、測(cè)量精度高，在科研、生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，能夠滿足很多產(chǎn)品外形尺寸的測(cè)量精度要求。但是存在技術(shù)復(fù)雜、價(jià)格昂貴、設(shè)計(jì)制造難度大、對(duì)操作者要求高、測(cè)量效率偏低等問題，尤其是對(duì)于外形尺寸相對(duì)較大的汽車車身而言。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、測(cè)量效率較高的測(cè)量碳纖維復(fù)合材料車身的裝置。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的的技術(shù)方案是：一種測(cè)量碳纖維復(fù)合材料車身的裝置，它是由一個(gè)工作平臺(tái)、四組相同的運(yùn)動(dòng)傳感單元以及激光發(fā)射組件構(gòu)成。

每組運(yùn)動(dòng)傳感單元均由一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)單元、一個(gè)光柵以及一個(gè)PSD傳感器陣列組成；所述直線運(yùn)動(dòng)單元由直線軌道以及沿著所述直線軌道進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)的滑臺(tái)組成；所述PSD傳感器陣列固定安裝在所述滑臺(tái)之上，每個(gè)PSD傳感器陣列均由若干個(gè)光敏面位于同一平面內(nèi)的PSD傳感器組成。

所述四個(gè)PSD傳感器陣列與所述工作平臺(tái)的位置關(guān)系滿足以下條件：當(dāng)四個(gè)直線運(yùn)動(dòng)單元上的滑臺(tái)進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，固定安裝在滑臺(tái)上的四個(gè)PSD傳感器陣列的光敏面掃過形成的平面與所述工作平臺(tái)上表面構(gòu)成一個(gè)方體的四個(gè)側(cè)面和底面的幾何關(guān)系。

所述激光發(fā)射組件包括一個(gè)基板、固定安裝在基板上方的四個(gè)激光器、固定安裝在基板下方的三個(gè)支腳以及設(shè)置在每個(gè)支腳底端的球體；

所述四個(gè)激光器的位置關(guān)系滿足以下條件：所述四個(gè)激光器的發(fā)射方向均朝向PSD傳感器陣列；所述四個(gè)激光器發(fā)射的激光軸線位于同一平面內(nèi)，且該平面平行于所述三個(gè)球體的球心連線形成的三角形所在的平面；所述四個(gè)激光器分成兩組，每組中的兩個(gè)激光器發(fā)射的激光軸線共線，兩組激光器形成的兩條線平行。

所述激光發(fā)射組件還包括一個(gè)固定安裝在基板上方的第五激光器；所述第五激光器的位置關(guān)系滿足以下條件：所述第五激光器發(fā)射的激光軸線位于上述四個(gè)激光器發(fā)射的激光軸線所在平面內(nèi)且垂直于所述兩組激光器形成的兩條線；所述第五激光器的發(fā)射方向朝向PSD傳感器陣列且不朝向所述兩組激光器形成的兩條線。

所述激光發(fā)射組件還包括一個(gè)設(shè)置在上述四個(gè)激光器任一個(gè)上方的第六激光器；所述第六激光器的位置關(guān)系滿足以下條件：所述第六激光器與其下方的激光器發(fā)射方向相同且發(fā)射的激光軸線在同一平面內(nèi)平行，且該平面垂直于所述三個(gè)球體的球心連線形成的三角形所在的平面。

激光器發(fā)射的激光軸線上，定義激光束離開激光器的臨界位置為激光器的出光點(diǎn)，所述第五激光器的出光點(diǎn)與所述兩組激光器形成的兩條線中較近的一條線的間距≥所述兩組激光器形成的兩條線的間距。

本發(fā)明具有的積極效果：（1）本發(fā)明的測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，對(duì)操作者要求不高，而且可以達(dá)到很高的測(cè)量精度，完全能夠替代三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)尺寸相對(duì)較大的碳纖維復(fù)合材料車身的測(cè)量。（2）本發(fā)明的測(cè)量裝置通過設(shè)置第六激光器，可以實(shí)現(xiàn)將激光器同時(shí)打開一并獲得六個(gè)激光感應(yīng)點(diǎn)，然后只需根據(jù)六個(gè)激光感應(yīng)點(diǎn)之間的空間位置關(guān)系即可確定各個(gè)激光器對(duì)應(yīng)的激光感應(yīng)點(diǎn)，從而獲得三條激光軸線的空間位置，大大提高了測(cè)量效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的俯視圖。

具體實(shí)施方式

（實(shí)施例1）

見圖1和圖2，本實(shí)施例的測(cè)量碳纖維復(fù)合材料車身的裝置由一個(gè)工作平臺(tái)1、四組相同的運(yùn)動(dòng)傳感單元2以及激光發(fā)射組件構(gòu)成。

每組運(yùn)動(dòng)傳感單元2均由一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)單元21、一個(gè)光柵22以及一個(gè)PSD傳感器陣列23組成。直線運(yùn)動(dòng)單元21由直線軌道211以及沿著直線軌道211進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)的滑臺(tái)212組成；光柵22安裝在直線軌道211外側(cè)，用于測(cè)定滑臺(tái)212的位移；PSD傳感器陣列23固定安裝在滑臺(tái)212之上。