一种便携式大曲面在线测量及拟合装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种便携式大曲面在线测量及拟合装置，包括竖直导轨、水平移动滑块、横向导轨、激光测距器、步进电动机、便携式移动升降支架、三角支撑、水平导轨、底座与终端处理器，所述水平导轨水平固定在所述底座上面，所述水平移动滑块安装于所述水平导轨上，所述便携式移动升降支架通过所述三角支撑竖直固定在所述水平移动滑块上，所述竖直导轨置于所述水平移动滑块上、且平行固定于所述便携式移动升降支架上，所述步进电动机安装于所述竖直导轨上，所述横向导轨安装于所述步进电动机上，所述激光测距器安装于所述横向导轨上。本实用新型能够在不移动大型曲面的情况下，实现对大型曲面就地准确、快速测量，并能够快速拆装移动。
【专利说明】一种便携式大曲面在线测量及拟合装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种便携式大曲面在线测量及拟合装置。
【背景技术】
[0002]目前，对于物体形状的测量主要可以分为接触式和非接触式的两种测量方法。接触式测量是指测量头与工件表面直接进行接触测量，沿着工件形状进行扫描运动。有些曲面尺寸较大，而且精度要求也很高，一般要求达到亚毫米级。曲面型面精度检测的传统手段之一是通过三坐标测量机完成的。这种检测方法具有较高的精度，但是它有两个严重的不足之处:(I)被检曲面的尺寸不能太大；(2)被检曲面的检测状态受测量机工作方式的限制，只能处于水平状态。尽管曲面在制造的过程中都是以曲面水平放置为基准的，然而有的曲面在实际工作中是处于架设状态。由于在架设过程中存在安装偏差和曲面自重变形等，如果仍然以大曲面在水平状态下的检测精度作为评价标准显然不合适。三坐标测量机无法解决这个问题。
[0003]另一种测距方式则是采用超声波，超声波测距器的工作原理是由换能器(探头)发出高频超声波脉冲遇到被测介质表面被反射回来，部分反射回波被同一换能器接收，转换成电信号。超声波脉冲以声波速度传播，从发射到接收到超声波脉冲所需时间间隔与换能器到被测介质表面的距离成正比。但是由于发射的超声波脉冲有一定的宽度，使得距离换能器较近的小段区域内的反射波与发射波重叠，无法识别，不能测量其距离。这个区域称为测量盲区。同时，又由于环境条件，诸如温度、气压等对声波传递速度有很大影响，所以不能广泛应用于工业中。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种便携式大曲面在线测量及拟合装置，适用于对大型复杂曲面，如船壳、飞机机翼等的外观测量，能够在不移动大型曲面的情况下，克服恶劣的工业环境，实现对大型曲面就地准确、快速测量，并能够快速拆装移动。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]一种便携式大曲面在线测量及拟合装置，包括竖直导轨、水平移动滑块、横向导轨、激光测距器、步进电动机、便携式移动升降支架、三角支撑、水平导轨、底座与终端处理器，所述水平导轨水平固定在所述底座上面，所述水平移动滑块安装于所述水平导轨上，所述便携式移动升降支架通过所述三角支撑竖直固定在所述水平移动滑块上，所述竖直导轨置于所述水平移动滑块上、且平行固定于所述便携式移动升降支架上，所述步进电动机安装于所述竖直导轨上，所述横向导轨安装于所述步进电动机上，所述激光测距器安装于所述横向导轨上。
[0007]根据以上方案，所述激光测距器通过蓝牙将实时信号传输给所述终端处理器。
[0008]根据以上方案，所述便携式移动升降支架为气压式便携式移动升降支架。
[0009]根据以上方案，所述三角支撑与所述水平移动滑块通过螺丝固定连接。
[0010]根据以上方案，所述三角支撑的顶部设有旋转部件。
[0011]本实用新型的便携式移动升降支架、竖直导轨、水平导轨和底座在使用过程中可根据实际曲面大小组装适宜大小的构架。整个构架具有良好的稳定性、可负载两个以上的激光测距传感器、携带方便、拆装简易，并能够保证在激光测距器移动过程中，能够保持相对稳定，保证设备具有较高测量精度。
[0012]测量采用精度较高的激光测距器，通过激光探头的左右上下移动，采用点阵式进行曲面与基准平面之间距离的数据收集，并通过蓝牙传送给终端处理器。终端处理器将输入的原始数据进行建模拟合，实现了在测量过程中实时模拟、在线拟合及后期对比的基本需求。
[0013]立式测量变为卧式测量时，只需将便携式移动升降支架在三角支撑处进行旋转，当旋转到水平且与水平导轨垂直时，在便携式移动升降支架的另一端安装同样的底座、水平导轨及三角支撑，便可实现卧式测量。
[0014]本实用新型的有益效果是:
[0015]本实用新型可以进行立式或卧式两种方式测量大型曲面，采用蓝牙无线传输数据，拆装简单，特别适合于在复杂的工业环境下，实时就地对大型曲面进行测量，避免了搬运大型曲面的困难，使得整个测量过程更加简单、快捷、便利。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的结构示意图。
[0017]图中:1、待测曲面；2、竖直导轨；3、水平移动滑块；4、横向导轨；5、激光测距器；
6、步进电动机；7、便携式移动升降支架；8、三角支撑；9、水平导轨；10、底座；11、终端处理器。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图与实施例对本实用新型的技术方案进行说明。
[0019]如图1所示，本实用新型提供一种便携式大曲面在线测量及拟合装置，包括竖直导轨2、水平移动滑块3、横向导轨4、激光测距器5、步进电动机6、便携式移动升降支架7、三角支撑8、水平导轨9、底座10与终端处理器11，所述水平导轨9水平固定在所述底座10上面，所述水平移动滑块3安装于所述水平导轨9上，所述便携式移动升降支架7通过所述三角支撑8竖直固定在所述水平移动滑块3上，所述竖直导轨2置于所述水平移动滑块3上、且平行固定于所述便携式移动升降支架7上，所述步进电动机6安装于所述竖直导轨2上，所述横向导轨4安装于所述步进电动机6上，所述激光测距器5安装于所述横向导轨4上。
[0020]进一步地，所述激光测距器5通过蓝牙将实时信号传输给所述终端处理器11，所述便携式移动升降支架7为气压式便携式移动升降支架，所述三角支撑8与所述水平移动滑块3通过螺丝固定连接。
[0021]进一步地，所述三角支撑8的顶部设有旋转部件。
[0022]本实用新型的使用原理为:
[0023]安装时，首先在距离待测曲面I 一定距离的位置安放所述底座10、水平导轨9、水平移动滑块3及三角支撑8，然后将所述便携式移动升降支架7与三角支撑8进行固定连接，向便携式移动升降支架7加载气压、使其在不断上升的情况下，将竖直导轨2固定在便携式移动升降支架7上，一节一节的拼接成符合所需的高度的竖直导轨2，将步进电动机6安装在竖直导轨2上，最后将横向导轨4安装在步进电动机6，并将激光测距器5安装在横向导轨4上。
[0024]测量时，在所述终端处理器11的操作界面输入采样间距等相关参数，激光测距器5在横向导轨4上进行左右移动，不断收集待测曲面I与基准面的距离，并通过蓝牙实时传输给终端处理器11。当所述激光测距器5移动到横向导轨4的另一端时，终端处理器11会给步进电动机6 —个指令，使其沿竖直导轨2向上或向下移动一定距离后停止。当激光测距器5移动到竖直导轨2的底端时，两个水平移动滑块3将一同向一个方向移动一定距离后停止，激光测距器5再次进行工作，从而完成对整个待测曲面I的在线测量与拟合。
【权利要求】
1.一种便携式大曲面在线测量及拟合装置，其特征在于，包括竖直导轨(2)、水平移动滑块(3)、横向导轨(4)、激光测距器(5)、步进电动机(6)、便携式移动升降支架(7)、三角支撑(8)、水平导轨(9)、底座(10)与终端处理器(11)，所述水平导轨(9)水平固定在所述底座(10)上面，所述水平移动滑块(3)安装于所述水平导轨(9)上，所述便携式移动升降支架(7)通过所述三角支撑(8)竖直固定在所述水平移动滑块(3)上，所述竖直导轨(2)置于所述水平移动滑块(3)上、且平行固定于所述便携式移动升降支架(7)上，所述步进电动机(6)安装于所述竖直导轨(2)上，所述横向导轨(4)安装于所述步进电动机(6)上，所述激光测距器(5)安装于所述横向导轨⑷上。
2.根据权利要求1所述的便携式大曲面在线测量及拟合装置，其特征在于，所述激光测距器(5)通过蓝牙将实时信号传输给所述终端处理器(11)。
3.根据权利要求1所述的便携式大曲面在线测量及拟合装置，其特征在于，所述便携式移动升降支架(7)为气压式便携式移动升降支架。
4.根据权利要求1所述的便携式大曲面在线测量及拟合装置，其特征在于，所述三角支撑(8)与所述水平移动滑块(3)通过螺丝固定连接。
5.根据权利要求1所述的便携式大曲面在线测量及拟合装置，其特征在于，所述三角支撑(8)的顶部设有旋转部件。
【文档编号】G01B11/24GK204142199SQ201420617360
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月23日 优先权日:2014年10月23日
【发明者】姚玉南, 季运康, 孔潇男, 宋梦梦, 沈正辉, 卞磊, 刘梦蝶 申请人:武汉理工大学