[發(fā)明專利]汽車復(fù)合材料模壓成形件的線輪廓度測量方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910205532.1
• 申請日: 2019-03-18
• 公開（公告）號: CN111707212B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉瀏;邱睿;曹清林;周金宇
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇理工學(xué)院
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32214
• 代理人: 孫曉暉

1.一種汽車復(fù)合材料模壓成形件的線輪廓度測量裝置，其特征在于包括：

水平工作平臺（1）；設(shè)置在所述水平工作平臺（1）上的可移工作臺（11）和直線導(dǎo)軌（12）；所述可移工作臺（11）的上表面平行于所述水平工作平臺（1）；

支架（2）；所述支架（2）包括一個可沿著所述直線導(dǎo)軌（12）的引導(dǎo)方向水平直線移動的立柱（21）以及一個安裝在所述立柱（21）上且可沿著所述立柱（21）垂直直線移動的橫梁（22）；所述立柱（21）的軸線垂直于所述水平工作平臺（1）；所述橫梁（22）的軸線垂直于所述直線導(dǎo)軌（12）的引導(dǎo)方向所在的垂直平面；

測量組件（3）；所述測量組件（3）包括一個測量座（31）、固定安裝在所述測量座（31）下方的兩個支腳（32）、設(shè)置在每個支腳（32）底端的球體（33）、固定安裝在所述測量座（31）一側(cè)的一個激光器（34）以及設(shè)置在所述測量座（31）另一側(cè)的角度編碼器（35）；

所述測量座（31）安裝在所述橫梁（22）上且可圍繞所述橫梁（22）的軸線在平行于所述直線導(dǎo)軌（12）的引導(dǎo)方向所在的垂直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動；所述兩個球體（33）的球心連線平行于所述直線導(dǎo)軌（12）的引導(dǎo)方向所在的垂直平面；

PSD傳感器陣列（4）；所述PSD傳感器陣列（4）由若干個光敏面位于同一平面內(nèi)、且均平行于所述直線導(dǎo)軌（12）的引導(dǎo)方向所在的垂直平面的PSD傳感器（41）組成；

所述激光器（34）的發(fā)射方向朝向所述PSD傳感器陣列（4）；所述激光器（34）發(fā)射的激光軸線垂直于所述直線導(dǎo)軌（12）的引導(dǎo)方向所在的垂直平面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車復(fù)合材料模壓成形件的線輪廓度測量裝置，其特征在于：所述激光器（34）發(fā)射的激光軸線與所述橫梁（22）的軸線共線。

3.一種汽車復(fù)合材料模壓成形件的線輪廓度測量方法，其特征在于具有以下步驟：

①設(shè)一水平工作平臺（1），所述水平工作平臺（1）上設(shè)一可移工作臺（11）和一直線導(dǎo)軌（12）；所述可移工作臺（11）的上表面平行于所述水平工作平臺（1）；

設(shè)一支架（2）；所述支架（2）包括一個可沿著所述直線導(dǎo)軌（12）的引導(dǎo)方向水平直線移動的立柱（21）以及一個安裝在所述立柱（21）上且可沿著所述立柱（21）垂直直線移動的橫梁（22）；所述立柱（21）的軸線垂直于所述水平工作平臺（1）；所述橫梁（22）的軸線垂直于所述直線導(dǎo)軌（12）的引導(dǎo)方向所在的垂直平面；

設(shè)一測量組件（3）；所述測量組件（3）包括一個測量座（31）、固定安裝在所述測量座（31）下方的兩個支腳（32）、設(shè)置在每個支腳（32）底端的球體（33）、固定安裝在所述測量座（31）一側(cè)的一個激光器（34）以及設(shè)置在所述測量座（31）另一側(cè)的角度編碼器（35）；

所述測量座（31）安裝在所述橫梁（22）上且可圍繞所述橫梁（22）的軸線在平行于所述直線導(dǎo)軌（12）的引導(dǎo)方向所在的垂直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動；所述兩個球體（33）的球心連線平行于所述直線導(dǎo)軌（12）的引導(dǎo)方向所在的垂直平面；

設(shè)一PSD傳感器陣列（4）；所述PSD傳感器陣列（4）由若干個光敏面位于同一平面內(nèi)、且均平行于所述直線導(dǎo)軌（12）的引導(dǎo)方向所在的垂直平面的PSD傳感器（41）組成；測定所有PSD傳感器（41）的相對位置關(guān)系，記為M1；

所述激光器（34）的發(fā)射方向朝向所述PSD傳感器陣列（4）；所述激光器（34）發(fā)射的激光軸線垂直于所述直線導(dǎo)軌（12）的引導(dǎo)方向所在的垂直平面；測定激光器（34）發(fā)射的激光軸線與兩個球體（33）的球心連線之間的相對位置關(guān)系，記為M2；

②將待測汽車復(fù)合材料模壓成形件（100）置于所述可移工作臺（11）上，按照線輪廓度測量規(guī)范，先將待測汽車復(fù)合材料模壓成形件（100）的待測輪廓線所在的垂直平面調(diào)整到與所述直線導(dǎo)軌（12）的引導(dǎo)方向所在的垂直平面相平行；然后使兩個球體（33）的球心連線位于所述待測輪廓線所在的垂直平面內(nèi)；再使所述兩個球體（33）與所述待測汽車復(fù)合材料模壓成形件（100）的待測輪廓線表面實現(xiàn)第一次兩點接觸，并記為A1測量位置；

③將激光器（34）打開，被PSD傳感器陣列（4）感應(yīng)，測出該激光感應(yīng)點在相應(yīng)PSD傳感器（41）中的位置，由該位置以及上述位置關(guān)系M1即可獲得該激光器（34）發(fā)射的激光軸線的空間位置，再結(jié)合角度編碼器（35）上的讀數(shù)以及上述位置關(guān)系M2，即可獲得待測汽車復(fù)合材料模壓成形件（100）的待測輪廓線上A1測量位置處兩個球體（33）的空間位置數(shù)據(jù)X1；

④使所述兩個球體（33）與所述待測汽車復(fù)合材料模壓成形件（100）的待測輪廓線表面實現(xiàn)第二次兩點接觸，并記為A2測量位置；重復(fù)步驟③，即可獲得待測汽車復(fù)合材料模壓成形件（100）的待測輪廓線上A2測量位置處兩個球體（33）的空間位置數(shù)據(jù)X2；

⑤重復(fù)步驟④，即可獲得待測汽車復(fù)合材料模壓成形件（100）的待測輪廓線上A3、A4、……、An測量位置處兩個球體（33）的空間位置數(shù)據(jù)X3、X4、……、Xn；

⑥對所獲得的空間位置數(shù)據(jù)X1、X2、……、Xn進(jìn)行處理，即可獲得待測汽車復(fù)合材料模壓成形件（100）的待測輪廓線的線輪廓度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車復(fù)合材料模壓成形件的線輪廓度測量方法，其特征在于：上述步驟①中，所述激光器（34）發(fā)射的激光軸線與所述橫梁（22）的軸線共線。