[發明專利]一種雙曲外板成型檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 202011226047.1
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112461127B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 傅新皓;劉偉;吳楊楊;李巖;臧鵬飛;閆爽;高海航;宋洪光
• 申請（專利權）人: 渤海造船廠集團有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 葫蘆島天開專利商標代理事務所(特殊普通合伙) 21230
• 代理人: 魏勇

1.一種雙曲外板成型檢測方法，其特征是：

應用一種雙曲外板成型檢測裝置，所述一種雙曲外板成型檢測裝置包括線激光掃描測量裝置（1）、六軸機械手（2）、移動門架（3）、軌道（4）、地面靶標（5）、雙目相機支撐結構（6）、雙目相機Ⅰ（7）、設備四柱機架（9）和雙目相機Ⅱ（8）；在地面（11）上設置平行排列的軌道（4），軌道（4）上架設沿其自由滑行的移動門架（3），移動門架（3）通過六軸機械手（2）連接有線激光掃描測量裝置（1）；軌道（4）兩側的地面（11）上陣列有地面靶標（5），軌道（4）一側設置有雙目相機支撐裝置并安裝有雙目相機Ⅰ（7）；被測工件（10）放置于兩軌道（4）之間，并籠罩在設備四柱機架（9）框架下，設備四柱機架（9）上設置有雙目相機Ⅱ（8）；移動門架（3）和線激光掃描測量裝置（1）上均設置有永久反光標靶，地面靶標（5）、線激光掃描測量裝置（1）上反光標靶、雙目相機Ⅰ（7）和雙目相機Ⅱ（8）布置建立測量基準網絡，線激光掃描測量裝置（1）發出測量激光線對被測工件（10）進行掃描，在軟件系統逆向建模比對，輸出測量結果；

該方法按如下步驟實現：

1）、根據地面靶標（5）、線激光掃描測量裝置（1）上標靶、雙目相機Ⅰ（7）、雙目相機Ⅱ（8）的布置建立測量基準網絡；測量基準網實現對待測空間提供測量基準的功能，為后續測量過程中線激光掃描測量裝置（1）空間位置定位基準；同時，在基準網的加持下，移動門架（3）的移動不用考慮通過機械方式定位，移動門架（3）只作為行走機構行走，測量曲面的結果不需依據移動機械的機械位置數據定位；為移動門架（3）快速行走，不影響測量精度提供基礎；

2）、測量前，先在測量系統中輸入被測工件（10）的原始數模，系統提取被測工件（10）模型的尺寸信息后，自動規劃六軸機械手（2）的最快掃面路徑，以實現全板的快速高精度測量；當移動門架（3）到達任意適當位置后，六軸機械手（2）上的線激光掃描測量裝置（1）發出測量激光線，并開始自動尋位，當確定一個初始位置后，開始按照預定路線快速掃描；

3）、一個2.2m寬被測工件（10）需要線激光掃描測量裝置（1）測量頭分左右半面折返測量一次；移動門架（3）停靠一次，能夠實現移動門架（3）兩側的2.2m范圍內工件測量；6m范圍測量工件只需移動移動門架（3）一次，進行一次折返即可；每次最大范圍的折返會在20s以內完成；外加移動門架（3）運動3m距離細節時間，最大范圍測量會在3min以內完成，并實現結果輸出；

4）、線激光掃描測量裝置（1）發出的激光線是由多根激光線組合而成的，提高了測量定位精度，配合地面永久基準網的高精度測量基準；裝置測量精度可實現≤0.5mm；

5）、激光線掃描后的曲面形狀會在軟件系統內自動逆向建模，軟件系統將逆向建模的曲面與理論工件曲面進行比對，并提供剖面比對結果輸出；同時，提供矩陣式各個點位與理論曲面偏差數值；當偏差達到彎曲成型公差范圍以內時，為±2mm，判斷加工完成，并輸出測量結果報告；若未完全達標時，將測量偏差通過一定的數字關系轉換為下模調形數據，驅動下一次復雜曲面完成加工離散模型調形；

6）、軟件系統可實現材質、厚度、曲率范圍和形狀分類加工工件信息，彎曲調形次數和調形幅度加工工藝信息，測量偏差、是否合格測量信息的存儲和數據分析，積累加工經驗信息；當加工類似狀況工件時，會推送一個前期已有加工成功經驗的調形加工參數和路線，作為參考，以輔助提高彎曲加工精度和效率。

2.根據權利要求1所述的一種雙曲外板成型檢測方法，其特征是：

所述六軸機械手（2）坐落在移動門架（3）上，并帶動線激光掃描測量裝置（1）在軌道（4）上沿著軌道方向移動，六軸機械手（2）的旋轉半徑大于被測工件（10）寬度的二分之一，在整個旋轉范圍內帶動線激光掃描測量裝置（1）測量全板寬度曲面形狀。

3.根據權利要求1所述的一種雙曲外板成型檢測方法，其特征是：

所述雙目相機Ⅰ（7）連接在雙目相機支撐結構（6）上，對3～6m范圍內的拍照測量定位，提供長板快速測量功能。

4.根據權利要求1所述的一種雙曲外板成型檢測方法，其特征是：

所述雙目相機Ⅱ（8）與設備四柱機架（9）連接，對彎板區域0～3m范圍內進行測量。