激光测量仪微调机构及调节方法与流程

1.本发明涉及激光测量工装领域，具体涉及激光测量仪的调节。


背景技术：

2.随着物流行业蓬勃发展，物流快递公司、仓储公司对于包裹、包件等需要长途陆路运输或空运的物体进行体积测量检测的需求越来越高，该类型企业需要精确获得被测物的体积，同时希望测量设备具有较高的可靠性和稳定性，以确保准确的收费和数据管理。利用激光测量技术对包裹的体积进行预判，简单方便，是现行的一种较佳的测量方式。
3.由于大多数物流快递以及仓储公司的安装工况和基础条件一般，安装面有很多不平整情况。导致激光测量仪存在水平方向或垂直方向存在一定偏差。若激光测量仪在安装时存在误差，则其对包裹的扫描精度就会出现偏差。
4.因此，基于激光技术的高精度体积设备在多种安装环境下安装时很难达到所需要的水平尺寸和垂直尺寸，从而造成激光原理的体积测量精度偏差偏大，容易对被测物的预判出现误差，影响企业的数据管理和经济效益，给企业带来不便。


技术实现要素：

5.本发明的一个目的是提供一种激光测量仪微调机构，可以在多种复杂安装环境下可满足激光测量仪的位置安装要求。
6.为实现上述目的的激光测量仪微调机构用于调整测量箱体的姿态，以发射激光的设计方向定义为z向，第一方向设置为x向，第二方向设置为y向，所述x向、所述y向、z向彼此相交，所述测量箱体在-z方向侧提供激光测量仪。上述激光测量仪微调机构包括活动安装板、固定安装板、连接机构以及调节机构，以及调节机构，活动安装板在+y向侧用于与测量箱体的-y向侧固定连接，固定安装板在-y向侧用于与外部支架固定连接，连接机构在-z向侧连接固定安装板和活动安装板，提供在x方向相转动配合的槽和轴，槽还提供轴浮动的空间，调节机构固定固定安装板和活动安装板，并用于输出运动，以调节活动安装板相对固定安装板的姿态。
7.在一个或多个实施例中，所述活动安装板包括沿x-z向的第一平板和朝-y向凸出的一对第一侧壁；所述固定安装板包括沿x-z向的第二平板和朝+y向凸出的一对第二侧壁；所述第一平板和所述第二平板彼此相对，所述第一侧壁与所述第二侧壁可以移动地贴合；所述调节机构输出的运动到所述第一平板和所述第一侧壁，以调节所述活动安装板相对所述固定安装板的姿态。
8.在一个或多个实施例中，所述轴为在所述第一侧壁和所述第二侧壁中的一方设置的销轴，所述槽为在另一方设置的斜槽。
9.在本公开的一个或多个实施例中，所述第二侧壁设置所述销轴，所述第一侧壁设置所述斜槽，所述斜槽上方还设置弹性的抵紧部件，一端抵紧穿过所述斜槽的所述销轴。
10.在一个或多个实施例中，所述调节机构包括第一调节机构，所述第一调节机构提
供在所述第二平板和所述第一平板中的双方分别设置并可连接另一方的第一螺栓，用于驱动所述活动安装板绕所述轴转动。
11.在一个或多个实施例中，所述调节机构包括第二调节机构，所述第二调节机构提供设置在所述第二平板的x方向两侧的多个第二螺栓，所述多个第二螺栓抵住所述第一平板。
12.在一个或多个实施例中，所述调节机构包括第三调节机构，所述第三调节机构提供设置在所述第一侧壁上的多个第三螺栓，所述第三螺栓抵住所述第二侧壁。
13.在一个或多个实施例中，所述固定安装板和所述活动安装板之间设置卡接配合的保险带。
14.在一个或多个实施例中，所述固定安装板还包括主安装板、辅助安装板，所述辅助安装板提供所述第二平板，所述主安装板提供所述第二侧壁，所述主安装板提供x-z向的第三平板，所述辅助安装板提供朝-y向凸出的一对第三侧壁；所述第三侧壁与所述第二侧壁固定贴合连接，所述主安装板与所述辅助安装板围成操作空间。
15.在一个或多个实施例中，所述第一平板、所述第二平板和所述第三平板的中部设置操作窗口。
16.在一个或多个实施例中，所述固定安装板设置可视水平判断装置。
17.在一个或多个实施例中，所述固定安装板设置与所述外部支架固定连接的连接孔。
18.本发明的另一个目的是提供一种激光测量仪微调机构调节方法，包括如下步骤：s1.提供上述激光测量仪微调机构；s2.通过观察设置在固定安装板上的可视水平判断装置，将所述固定安装板调整至水平状态；s3.将激光测量仪固定到所述激光测量仪微调机构上；s4.向激光测量仪通电，使所述激光测量仪发射激光，在所述底部输送面上放置平面镜，所述激光照射至所述平面镜上后形成反射光线；s5.通过观察所述反射光线与所述激光的重合度，再次调节所述第一调节机构、所述第二调节机构和所述第三调节机构，将所述激光测量仪调整至垂直状态。
19.上述激光测量仪微调机构通过连接机构将固定有测量箱体的活动安装板与固定安装板连接，可使活动安装板绕轴转动，并通过多组调节机构调节活动安装板相对固定安装板的姿态，可简单方便的调节激光测量仪在空间中多个方向上的安装位置，保证激光测量仪在现场安装基础不水平或者安装支架水平度不佳的情况下均可保持安装所要求的水平尺寸和垂直尺寸，从而确保激光测量的检测精度；同时也方便拆装和更换激光测量仪，增加可维修性和可服务性。
附图说明
20.本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
21.图1是激光测量仪处于测量状态时的示意图。
22.图2是激光测量仪微调装置的结构示意图。
23.图3是活动安装板和固定安装板的拆分示意图。
24.图4是激光测量仪微调机构调节方法流程图。
25.附图标记说明
26.1 第一平板
27.2 第二平板
28.3 第一侧壁
29.4 第二侧壁
30.5 第三侧壁
31.6 第三平板
32.10 活动安装板
33.11 第三螺栓
34.12 卡簧
35.13 保险带
36.15 斜槽
37.16 第一螺栓
38.17 固定螺钉
39.19 转板
40.20 固定安装板
41.21 销轴
42.22 第二螺栓
43.23 可视水平判断装置
44.24 长槽
45.27 第二操作槽
46.28 固定螺栓
47.29 第一操作槽
48.30 辅助安装板
49.40 测量箱体
50.42 操作空间
51.43 操作窗口
52.45 底面
53.50 激光
54.60 待测量件
55.70 底部输送面
56.90 主安装板
具体实施方式
57.下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。需要注意的是，这些以及后续其他的附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本
发明实际要求的保护范围构成限制。
58.如图1所示的测量箱体40，激光测量仪(图中未示出)发出激光50用于扫描下方的待测量件60的尺寸，反射激光反射回测量箱体40的感应底面45，完成对待测量件60等部件体积的预估。
59.参照图1所示的x-y-z坐标系，将发射激光50的设计方向定义为z向，第一方向设置为x向，第二方向设置为y向，x向、y向、z向彼此相交。测量箱体40在-z向侧提供激光测量仪，激光测量仪沿z向发射激光50。需要注意的是，在本文所述的方向体系中，激光测量仪的安装水平面指的是x-o-y平面，激光测量仪的安装垂直方向指的是z向。
60.如图2至图3所示，该激光测量仪微调机构包括活动安装板10、固定安装板20、连接机构以及调节机构。活动安装板10的+y向侧用于与测量箱体40的-y向侧固定连接，固定安装板20的-y向侧用于与外部支架固定连接，连接机构在-z向侧连接固定安装板20和活动安装板10，并提供在x方向相转动配合的槽和轴，槽还提供轴可浮动的空间。具体的，轴可在槽内绕x轴转动并可沿y向和z向活动。
61.调节机构固定固定安装板20和活动安装板10，并用于输出运动，以调节活动安装板10相对固定安装板20的姿态。通过调节活动安装板10相对固定安装板20的姿态可使工作人员在空间多个角度下调节激光测量仪，使其在多种复杂安装环境中均可满足设计所需要的水平尺寸和垂直尺寸，从而提高测量精度。
62.活动安装板10的+y向侧与测量箱体40的-y向侧固定连接，参照图2，活动安装板10通过多个固定螺钉17固定在测量箱体40位于-y向侧上的平面上，使固定箱体40随活动安装板10一同运动。
63.固定安装板20用于与外部支架固定连接，固定安装板20上优选设置与外部支架固定连接的连接孔，通过螺栓和连接孔配合的方式将固定安装板20固定在外部安装环境中。固定安装板20与外部支架的连接方式包括但不限于上述实施例，例如磁吸、粘贴等方式也可实现固定固定安装板20的目的。
64.继续参照图2和图3，活动安装板10包括沿x-z向的第一平板1和朝-y向凸出的一对第一侧壁3，固定安装板20包括沿x-z向的第二平板2和朝+y向凸出的一对第二侧壁4。第一平板1和第二平板2彼此相对，第一侧壁3与第二侧壁4可移动地贴合。调节机构输出的运动到第一平板1和第一侧壁3，以调节活动安装板10相对固定安装板20的姿态。
65.固定安装板20还包括辅助安装板30和主安装板90，辅助安装板30提供第二平板2，主安装板90提供第二侧壁4。主安装板90还提供x-z向的第三平板6，辅助安装板30还提供朝-y向凸出的一对第三侧壁5，第三侧壁5与第二侧壁4固定贴合连接，在图2中一对固定螺栓28分别穿过位于第二侧壁4上的长槽24和第三侧壁5，将第三侧壁5与第二侧壁4固定贴合连接。辅助安装板30和主安装板90围成操作空间42，以方便工作人员调节微调机构上的调节机构。第一平板1、第二平板2和第三平板6的中部还设置操作窗口43，同样用于工作人员手动调整各组调节机构。
66.轴为设置在第一侧壁3或第二侧壁4中的一方设置的销轴，槽为在另一方设置的斜槽。结合图2所示，第一连接机构提供设置在第二侧壁4上的销轴21和第一侧壁3上的斜槽15，斜槽15为销轴21提供浮动的空间，即销轴21穿过斜槽15并可在斜槽15内转动，同时斜槽15所提供的浮动空间容许销轴21在y向和z向具有一定活动量。第一连接机构也可以通过在
第一侧壁3上设置销轴、第二侧壁4上设置斜槽的方式以使活动安装板10绕x轴可转动。
67.进一步的，为了限制销轴21在斜槽15内的转动，斜槽15上方还设置弹性的抵紧部件，抵紧部件一端抵紧穿过斜槽15的销轴21，通过向销轴21施加压力以增加转动阻力。在图2中抵紧部件的一个实施例为卡簧12，卡簧12通过螺钉固定在第一侧壁3上，一端具有弯折部，弯折部抵住销轴21表面，实现与销轴21的线面接触。卡簧12向销轴21施加压力，避免销轴21在斜槽15内过度运动，保证活动安装板10的转动幅度受限，以实现对激光测量仪角度的精准调节。抵紧部件包括但不限于上述卡簧，本领域技术人员应领会到，实现对销轴21的抵紧作用的其它部件均可应用于本公开，而不超出本公开的范围。
68.调节机构包括第一调节机构，第一调节机构提供在第二平板2和第一平板1中的双方分别设置并可连接另一方的第一螺栓16，用于驱动活动安装板10绕销轴21转动。第一调节机构的一个实施例参照图2，第一螺栓16分别穿过第二平板2和第一平板1，并与第二平板2和第一平板1螺纹连接，第三平板6提供对应第一螺栓16安装位置的第一操作槽29，便于工作人员调节第一螺栓16。优选的，沿y向的正负方向设置一对第一螺栓16，可分别施加沿y向的正负两个方向的驱动力。例如当驱动活动安装板10绕x轴朝-y侧旋转时，在第一平板1的+y侧空间内操作第一螺栓16，则第一螺栓16带动活动固定板10朝向固定安装板20的方向旋转；当驱动活动安装板10绕x轴朝+y侧转动时，在第一操作槽29的空间内拧动第一螺栓16，第一螺栓16尾部顶住第一平板1并驱动活动固定板10朝+y侧转动。通过驱动第一螺栓16可实现测量箱体40的底面45绕x轴的旋转运动，从而将激光测量仪调整至x-o-y平面内，保证其水平尺寸的安装。第一连接机构包括但不限于上述实施方式，在其他实施例中，第一螺栓16也可以直接穿过第三平板6、第二平板2和第一平板1，并在第三平板6位于-y侧的空间和第一平板1位于+y侧的空间内直接调节第一螺栓16的伸长量。
69.调节机构还包括第二调节机构，第二调节机构提供设置在第二平板2的x向两侧的多个第二螺栓22，多个第二螺栓22抵住所述第一平板1。如图2所示，一对第二螺栓22穿过第二平板2，尾端抵住第一平板1，并分别位于第二平板2的位于x向的两侧，第二平板2提供用于调节第二螺栓22的第二操作槽27。通过将多个第二螺栓22设置成不同伸长量以使活动安装板10绕z轴转动。当转动位于-x侧的第二螺栓22，使其伸长量多于位于+x侧的第二螺栓22时，活动安装板10绕z轴朝+x侧旋转；当转动位于+x侧的第二螺栓22，使其伸长量多于位于-x侧的第二螺栓22时，活动安装板10绕z轴朝-x侧旋转，从而实现底面45在x-o-y平面内的位置调节。第二螺栓22的数目包括但不限于上述实施例，通过增加第二螺栓22的数目，可以实现对活动安装板10更精准的角度调节。在实际安装环境中，工作人员可根据角度精度需求设置合适数目的第二螺栓和开设相应螺孔，以满足激光测量仪的位置安装要求。
70.调节机构还包括第三调节机构，第三调节机构提供设置在第一侧壁3上的多个第三螺栓11，第三螺栓11穿过第一侧壁3，尾端抵住第二侧壁4。多个第三螺栓11沿z向依次分布在第一侧壁3上，通过将多个第三螺栓11设置成不同伸长量以使活动安装板10绕y轴转动。如图2所示，当转动靠近+z一侧的第三螺栓11，使其伸长量多于靠近-z侧的第三螺栓11时，活动安装板10绕y轴朝-z侧旋转；当转动位于-z侧的第三螺栓11，使其伸长量多于位于+z侧的第三螺栓11时，活动安装板10绕y轴朝+z侧旋转。由此，测量箱体40的底面45可绕y轴实现角度调节，实现对激光测量仪的垂直方向上的位置调节，保证激光测量仪可以按照要所要求的的竖直尺寸安装。
71.固定安装板20和活动安装板10之间还分别设置卡接配合的保险带13。如图2和图3所示，主安装板90提供第三平板6，活动安装板10提供第一平板1，相互卡接的保险带13有效连接第三平板6和第一平板1，起到对活动安装板10的保护作用，防止在姿态调整过程中活动安装板10脱离固定安装板20，从而对激光测量仪造成损伤。优选的，保险带13固定设置在位于第一平板1上的转板19上，在活动安装板10转动的过程中为保险带13提供绕x轴的转动余量。保险带13优选为弹性带，以适应活动安装板10的在调节过程中的姿态变化。通过上述机械方式固定锁紧，可确保激光测量仪安装可靠，提高了设备的可靠性。
72.固定安装板20还设置可视水平判断装置23，可视水平判断装置23包括但不限于使用水泡等部件。通过观察设置在固定安装板20上的水泡，可以判断固定安装座20的水平安装情况，保证固定安装座20安装到外部支架时满足安装水平尺寸。
73.下面对激光测量仪微调机构的安装步骤进行介绍。在安装机激光测量仪微调机构前，装配固定安装板20，即通过固定螺栓28将主安装板90与辅助安装板30完成固定，并形成操作空间42。通过主安装板90上预留的安装孔，将固定安装板20预固定在客户预留的安装梁上。此时面对固定安装板20，通过观察主安装板90上的可视水平判断装置23，调节固定安装板20的位置，保证固定安装板20处于水平状态，即固定安装板20位于-z向的面位于x-o-y平面上。
74.随后将活动安装板10与测量箱体40固定，再将固定有测量箱体40的活动安装板10与固定安装板20通过连接机构连接，即将活动安装板10上的斜槽15与固定安装板20上的销轴21配合，并使用卡簧12抵紧销轴21。随后设置第一螺栓16、第二螺栓22和第三螺栓11，使第一螺栓16穿过第二平板2和第一平板1上的螺孔，使第二螺栓22穿过第二平板2上的螺孔并使将其设置成相同伸出量以共同抵住第一平板1；使第三螺栓11穿过第一侧壁3上的螺孔并使其以相同的伸出量共同抵住第二侧壁4，完成激光测量仪微调机构的初步安装。
75.进一步的，向激光测量仪通电，激光50照射在底部输送面70上，通过在底部输送面70上放置平板镜，可以精确判断激光束是否反射回激光测量仪的底部激光照射面。若反射激光束不能回到底部的激光照射面，则说明激光50的发射方向较为倾斜。此时微调第一螺栓16、第二螺栓22和第三螺栓11，使测量箱体40分别绕x轴、z轴和y轴转动，由此调节活动安装板10相对于固定安装板20之间的相对姿态，确保反射激光束返回激光测量仪的底部激光照射面。当反射激光束照射到平面镜上后原路反射回底面45时，则表明激光50处于垂直照射状态，从而确定此时激光测量仪处于要求的垂直位置。由此，激光测量仪的安装水平位置和垂直位置通过多次调节达到安装要求。
76.结合上述对激光测量仪微调机构的描述，还可以理解到一种激光测量仪微调机构调节方法。
77.参照图4所示，首先进行步骤s1，提供上述激光测量仪微调机构。将活动安装板10与带有激光测量仪的测量箱体40固定，固定安装板20安装至外部支架上。其次进行步骤s2，通过观察设置在固定安装板20上的可视水平判断装置23，将固定安装板20调整至水平状态，即通过可视水平判断装置23作为基准，判断固定安装板20是否处于水平状态。当将固定安装板20与外部支架固定后，工作人员面对激光测量仪微调机构观察可视水平判断装置23，例如水泡等部件。当可视水平判断装置23显示水平时，此时确定固定安装板处于水平状态。
78.随后进行步骤s3，将激光测量仪固定到上述已调整至水平状态的激光测量仪微调机构上，即将与测量箱体40固定的活动安装板10与固定安装板20固定连接。
79.随后进行s4，向激光测量仪通电，使激光测量仪发射激光50，激光50照射在底部输送面70上，在底部输送面70上放置平面镜，激光50照射至平面镜上后形成反射光线。当激光测量仪位置较为偏斜时，所发射的激光50照射至平面镜上后所形成的反射光线会出现偏斜，无法反射回地面45上，或者即使反射光线反射回底面45，也有较大可能与激光50所形成的入射光线不一致。即当反射光线与入射激光无法重合、反射光线无法原路返回底面45时，表明激光测量仪处于倾斜的状态，并未垂直。
80.在前述步骤的基础上进行s5，通过观察反射光线与激光50的重合度，再次调节第一调节机构、第二调节机构和第三调节机构，将激光测量仪调整至垂直状态。当激光测量仪为垂直状态时，即激光沿z方向照射时，激光50照射至平面镜上后产生反射光线，反射光线与入射激光一致重合，同时平面镜反射回的反射光线也是沿z方向垂直反射回底面45时，判断此时激光测量仪处于垂直状态。
81.通过设置激光测量仪微调机构，操作工人可以在极短的时间内完成激光测量仪的安装，即保证的测量体积的精度，又提升了安装调试效率，并且经过微调后的激光测量仪在不同安装基础和物流仓储的现场不平整安装平台工况条件下，功能仍能保持最佳的工作状态，可以准确扫描待测量件的体积，提高测量精度，并且方便拆装和更换激光测量仪，增加可维修性和可服务性。
82.本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。例如安装激光测量仪微调机构时，可以先将活动安装板与测量箱体固定，再安装固定安装板。再如，调节机构中所使用的调节螺栓可以根据测量具体安装环境选择合适数目。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。