[發明專利]一種固定龍門式正交雙激光測頭測量方法

在審

• 申請號: 202110004430.0
• 申請日: 2021-01-04
• 公開（公告）號: CN112629439A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 陳珂;胡鑫;汪永超
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種固定龍門式正交雙激光測頭測量方法，其特征在于，測量方法使用了測量裝置進行測量，測量裝置是基于O-XYZ三軸坐標系建立的，其包括龍門架、驅動機構、檢測機構和工控機(2)，所述龍門架包括支柱(101)、橫梁(102)、三角梁(103)和底板(104)，所述驅動機構包括直線軸驅動組件和旋轉軸驅動組件，所述直線軸驅動組件包括X軸直線模組(201)、Y軸直線模組(202)和Z軸電缸(203)，所述旋轉軸驅動組件包括精密轉臺(204)和連接板(205)，所述檢測機構包括正交激光測頭和CCD相機(303)；

所述龍門架的設置為：所述橫梁(102)的跨度距離固定且位于底板(104)上方，與裝置坐標系Y軸軸線平行，用于承載部件；所述支柱(101)定位安裝于橫梁(102)的兩端，兩個支柱(101)與裝置坐標系Z軸軸線平行，用于連接橫梁(102)兩端與底板(104)的頂部；所述三角梁(103)定位安裝于Y軸直線模組(202)滑塊頂部，且側面與Z軸電缸(203)相連接，以滿足配重與提高強度的要求；所述底板(104)的頂面與裝置坐標系XOY平面平行，所述工控機(2)、X軸直線模組(201)、支柱(101)的底端均安裝于XOY平面；

所述驅動機構的設置為：所述精密轉臺(204)定位安裝于X軸直線模組(201)滑塊頂部，所述精密轉臺(204)采用直驅電機形式，其軸線與裝置坐標系Z軸軸線平行，所述精密轉臺(204)頂部設置有被測工件(1)或標定件(3)，所述精密轉臺(204)將被測工件(1)或標定件(3)進行夾緊和定位，并繞精密轉臺(204)軸線做旋轉運動；X軸直線模組(201)定位安裝在底板(104)頂部且位于X軸方向，其帶動精密轉臺(204)沿X軸做直線運動，所述Y軸直線模組(202)沿Y軸軸線方向安裝在橫梁(102)頂部且位于Y軸方向，所述Z軸電缸(203)定位安裝在三角梁(103)側面且位于Z軸方向，所述Y軸直線模組(202)帶動三角梁(103)和Z軸電缸(203)一起沿Y軸做直線運動，所述Z軸電缸(203)的底端設置有多功能安裝板(4)；

所述檢測機構的設置為：所述正交激光測頭固定在多功能安裝板(4)底端，所述Z軸電缸(203)通過多功能安裝板(4)帶動正交激光測頭沿Z軸做直線運動；所述CCD相機(303)固定在支柱(101)上，所述CCD相機(303)的鏡頭端面與裝置坐標系XOZ平面平行且間隔固定距離，通過CCD相機(303)對標定件(3)或工件(1)進行粗定位；

測量方法包括：

S1、粗定位：將標定件(3)定位安裝于精密轉臺(204)上的連接板(205)，進入零件粗定位工序，由所述X軸直線模組(201)帶動標定件(3)移動至CCD相機(303)工位處，CCD相機(303)工作，并將標定件(3)標志位特征傳送至工控機(2)，經過工控機(2)計算處理，然后控制精密轉臺(204)旋轉至標定件(3)的初始標定特征面，所述工控機(2)控制X軸直線模組(201)帶動標定件(3)運動至周邊標定工位，進入標定件(3)周邊標定工序；

S2、所述標定件(3)到達周邊標定工位后，由所述Y軸直線模組(202)與Z軸電缸(203)帶動橫向激光測頭(301)移動至周邊標定工位，所述橫向激光測頭(301)采集標定件(3)周邊標定特征，并由工控機(2)計算處理，完成周邊測量坐標系的構建與校準；所述周邊測量坐標系標定完成后，進入標定件(3)頂部標定工序：Z軸電缸(203)帶動激光測頭向Z軸正方向移動，避免頂部標定過程正交激光測頭與標定件(3)干涉；由X軸直線模組(201)帶動標定件(3)移動至頂部標定工位，由所述Y軸直線模組(202)與Z軸電缸(203)帶動縱向激光測頭(302)移動至頂部標定工位，所述縱向激光測頭(302)采集標定件(3)頂部標定特征，并由工控機(2)計算處理，完成頂部測量坐標系的構建與校準；至此，所述固定龍門式正交激光雙測頭測量方法標定階段已完成，進入零件測量階段；

S3、標定階段完成后，驅動機構各軸運動至初始位置，將標定件(3)替換成待測工件(1)，然后依次完成粗定位、周邊檢測、頂部檢測工序，各工序具體運動步驟和標定過程中對應工序一致。

2.根據權利要求1所述的一種固定龍門式正交雙激光測頭測量方法，其特征在于，所述步驟S1前，先檢查設備，并將X軸直線模組(201)的滑塊、Y軸直線模組(202)的滑塊與Z軸電缸(203)回零。