[發明專利]汽車復合材料模壓成形件的線輪廓度測量方法及裝置

有效

• 申請號: 201910205532.1
• 申請日: 2019-03-18
• 公開（公告）號: CN111707212B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 劉瀏;邱睿;曹清林;周金宇
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 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權代理有限公司 32214
• 代理人: 孫曉暉

本發明公開了一種汽車復合材料模壓成形件的線輪廓度測量方法及裝置；該測量裝置包括水平工作平臺、支架、測量組件以及PSD傳感器陣列，測量組件包括測量座、兩個支腳、兩個球體、一個激光器以及一個角度編碼器；該測量方法包括測定相對位置關系M1和M2，根據激光感應點在相應PSD傳感器中的位置、相對位置關系M1、角度編碼器上的讀數以及相對位置關系M2獲得待測汽車復合材料模壓成形件的待測輪廓線上A1、A2、……、An測量位置處兩個球體的空間位置數據X1、X2、……、Xn，數據處理獲得待測輪廓線的線輪廓度。本發明的測量裝置結構簡單，操作簡易，價格低廉，而且測量方法相對簡單且易于掌握，測量效率較高，測量精度較準。

技術領域

本發明屬于形狀公差測量技術領域，具體涉及一種汽車復合材料模壓成形件的線輪廓度測量方法及裝置。

背景技術

采用復合材料零件，是汽車輕量化的重要手段，是減少汽車汽油消耗的重要方法。國家科技重大專項項目“高檔數控機床與基礎制造設備”（簡稱04專項），2018年批準“汽車復合材料車身模壓成形技術與裝備”立項（2018ZX04026001），奇瑞公司為牽頭單位。本學院承擔子課題“復合材料模壓成形件數字化設計分析與生產線可靠性保障評價”（2018ZX04026001—008）。復合材料成形件、模具、壓機設備的幾何公差，對于保障產品質量，至關重要。

輪廓度包括線輪廓度與面輪廓度，無基準要求時是形狀公差，有基準要求時是位置公差。其理想形狀由理論正確尺寸決定，也就是確定它的形狀、方向和尺寸，打個比方說工件上的一條曲線，在加工的時候要規定這條曲線在所選的理論正確尺寸公差范圍內才算合格，線輪廓度公差帶是包絡一系列直徑為公差值T的圓球的兩包絡線之間的區域，而這些圓的圓心位于理想輪廓上。

國家標準《GB/T 1958-2004 產品幾何量技術規范（GPS）形狀和位置公差 檢測規定》提及了多種檢測方法，采用的測量工具包括機械量具和三坐標測量機。采用機械量具測量效率較低，數據處理無法電子化。而三坐標測量機結構復雜，操作復雜，相對專用設備，測量效率也不高，尤其是在批量較大以及生產車間等非三坐標專用計量室環境下，并不適用。

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、操作簡易、測量效率較高、測量精度較準的汽車復合材料模壓成形件的線輪廓度測量方法及裝置。

實現本發明目的之一的技術方案是：一種汽車復合材料模壓成形件的線輪廓度測量裝置，包括：水平工作平臺；設置在所述水平工作平臺上的可移工作臺和直線導軌；所述可移工作臺的上表面平行于所述水平工作平臺；支架；所述支架包括一個可沿著所述直線導軌的引導方向水平直線移動的立柱以及一個安裝在所述立柱上且可沿著所述立柱垂直直線移動的橫梁；所述立柱的軸線垂直于所述水平工作平臺；所述橫梁的軸線垂直于所述直線導軌的引導方向所在的垂直平面；測量組件；所述測量組件包括一個測量座、固定安裝在所述測量座下方的兩個支腳、設置在每個支腳底端的球體、固定安裝在所述測量座一側的一個激光器以及設置在所述測量座另一側的角度編碼器；所述測量座安裝在所述橫梁上且可圍繞所述橫梁的軸線在平行于所述直線導軌的引導方向所在的垂直平面內轉動；所述兩個球體的球心連線平行于所述直線導軌的引導方向所在的垂直平面；PSD傳感器陣列；所述PSD傳感器陣列由若干個光敏面位于同一平面內、且均平行于所述直線導軌的引導方向所在的垂直平面的PSD傳感器組成；所述激光器的發射方向朝向所述PSD傳感器陣列；所述激光器發射的激光軸線垂直于所述直線導軌的引導方向所在的垂直平面。

作為優選，所述激光器發射的激光軸線與所述橫梁的軸線共線。