[發明專利]一種測量碳纖維復合材料車身構件的裝置

有效

• 申請號: 201610059369.9
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105509642B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 劉瀏;曹清林;周金宇;邱睿
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產權代理有限公司32214
• 代理人: 孫曉暉

技術領域

本發明屬于測量裝置技術領域，具體涉及一種測量碳纖維復合材料車身構件的裝置。

背景技術

汽車車身的輕量化，對于降低汽車能耗具有重要意義。尤其是對于新能源汽車中的純電動車，在目前電池性能遠不如人意的情況下，在保證車身安全性的前提下，降低車身重量，更具有現實意義。寶馬i3在這方面進行了率先嘗試。外表并不瘦小的寶馬i3，因為采用碳纖維復合材料車身，自重僅1224kg。

寶馬i3的碳纖維復合材料車身是由若干碳纖維復合材料構件組合而成，生產一個碳纖維復合材料車身，首先要生產若干碳纖維復合材料構件，然后再將所有碳纖維復合材料構件組合而成。而生產過程中，必須對碳纖維復合材料構件外形尺寸和碳纖維復合材料車身整體外形尺寸進行測量。

常規的三坐標測量機，技術先進、功能強大、測量精度高，在科研、生產中廣泛應用，能夠滿足很多產品外形尺寸的測量精度要求。但是也存在技術復雜、價格昂貴、設計制造難度大、對操作者要求高、測量效率偏低等問題。

發明內容

本發明的目的在于解決上述問題，提供一種結構簡單、價格低廉、測量效率較高的測量碳纖維復合材料車身構件的裝置。

實現本發明上述目的的技術方案是：一種測量碳纖維復合材料車身構件的裝置，它是由一個工作平臺、四組相同的PSD傳感器陣列以及激光發射組件構成；每組PSD傳感器陣列均由若干個光敏面位于同一平面內的PSD傳感器組成。

所述四組相同的PSD傳感器陣列與所述工作平臺的位置關系滿足以下條件：所述四組相同的PSD傳感器陣列設置在所述工作平臺上表面，并且所述四組相同的PSD傳感器陣列的光敏面與所述工作平臺上表面構成一個方體的四個側面和底面的幾何關系。

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

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

所述激光發射組件還包括一個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系滿足以下條件：所述第五激光器發射的激光軸線位于上述四個激光器發射的激光軸線所在平面內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。

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

激光器發射的激光軸線上，定義激光束離開激光器的臨界位置為激光器的出光點，所述第五激光器的出光點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。

本發明具有的積極效果：（1）本發明的測量裝置結構簡單，價格低廉，對操作者要求不高，而且可以達到很高的測量精度，完全能夠替代三坐標測量機對碳纖維復合材料車身構件的測量。（2）本發明的測量裝置通過設置第六激光器，可以實現將激光器同時打開一并獲得六個激光感應點，然后只需根據六個激光感應點之間的空間位置關系即可確定各個激光器對應的激光感應點，從而獲得三條激光軸線的空間位置，大大提高了測量效率。

附圖說明

圖1為本發明的測量裝置的結構示意圖。

圖2為圖1的俯視圖。

具體實施方式

（實施例1）

見圖1和圖2，本實施例的測量碳纖維復合材料車身構件的裝置由一個工作平臺1、四組相同的PSD傳感器陣列2以及激光發射組件構成。

每組PSD傳感器陣列2均由若干個（本實施例為400個，20×20陣列）光敏面位于同一平面內的PSD傳感器21組成。

四組相同的PSD傳感器陣列2設置在工作平臺1上表面，并且四組相同的PSD傳感器陣列2的光敏面與工作平臺1上表面構成一個方體的四個側面和底面的幾何關系（圖1中前后兩組PSD傳感器陣列2省略）。由此可以確定四組相同的PSD傳感器陣列2上所有PSD傳感器21的相對位置關系，記為S。