一种基于激光雷达设备用于新能源电池壳体的测量系统的制作方法

1.本发明涉及新能源电池壳体测量设备领域，更具体地说，涉及一种基于激光雷达设备用于新能源电池壳体的测量系统。


背景技术：

2.随着锂电池技术成熟以及各国对于新能源汽车产业的大力支持，汽车市场的竞争逐渐由传统的内燃机汽车转向新能源汽车，电池壳体是保护电池包的外围安全屏障，其形位与尺寸合格率对于锂电新能源汽车安全性至关重要，同时因为生产数量大，对于电池壳体零件的形位与尺寸检测有了更高的要求。
3.针对新能源汽车电池壳体的形位与尺寸的测量，目前分为传统接触式三坐标测量和工业摄影测量两种测量方法，但是以上两种方法均无法同时做到高精度、高效率、非接触式、不在待测零件上添加任何辅件的要求，并且防护效果差，因此我们提出一种基于激光雷达设备用于新能源电池壳体的测量系统用以解决以上问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于激光雷达设备用于新能源电池壳体的测量系统，以解决现有技术中无法同时做到高精度、高效率、非接触式、不在待测零件上添加任何辅件进行测量，并且防护效果不好的问题。
5.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
6.一种基于激光雷达设备用于新能源电池壳体的测量系统，包括地台，所述地台的顶部设置有两个转台系统，所述地台的顶部固定安装有立柱，所述立柱的左侧固定安装有驱动机构，所述立柱的正面滑动连接有安装板，所述驱动机构的背面与安装板正面固定连接，所述安装板的正面固定连接有激光雷达测量仪，所述地台的顶部的四角分别固定连接安装有激光防护机构，所述地台顶部固定连接有两个定位柱，所述定位柱的正面与背面均固定连接有激光接收器，所述激光接收器与激光防护机构相配合。
7.作为上述技术方案的进一步描述：所述转台系统包括转动台与通用矩阵孔平板，所述转动台的底部固定安装至地台的顶部，所述转动台的顶部固定连接至通用矩阵孔平板的底部，左侧所述转台系统的直径小于右侧所述转台系统的直径。
8.作为上述技术方案的进一步描述：所述驱动机构包括伺服电机、变速器和齿条，所述伺服电机的正面固定连接至变速器的背面，所述伺服电机的输出端通过联轴器固定连接至变速器的输入端，所述变变速器的输出端与齿条相啮合，所述变速器的正面固定连接至安装板的背面，所述齿条的右侧固定连接至立柱的左侧。
9.作为上述技术方案的进一步描述：所述激光防护机构包括支撑柱、齿板、激光发生器、激光接收头、伺服马达和驱动齿轮，所述支撑柱的底端固定连接至地台的顶部，所述支撑柱的顶端贯穿并滑动连接至激光发生器的顶部，所述支撑柱的正面的一侧开设有竖槽，所述齿板固定安装至竖槽的内部，所述伺服马达的底部固定连接至激光发生器的顶部，所
述伺服马达的输出端通过联轴器固定连接至驱动齿轮的正面，所述驱动齿轮与齿板相对的一侧相互啮合，所述激光接收头固定安装至激光发生器的外侧。
10.作为上述技术方案的进一步描述：所述激光接收头固定安装至四个激光发生器水平相对应的面上，所述激光发生器水平相对应的面上和竖直相对应的面上均设置有激光头，水平对应的所述激光头分别与激光接收头相配合，竖直对应的所述激光头分别与激光接收器相配合。
11.作为上述技术方案的进一步描述：所述激光接收器的正视立体面呈长条状，所述激光接收器的垂直高度与激光发生器的垂直行程相等。
12.作为上述技术方案的进一步描述：所述地台的顶部固定安装有plc控制箱，所述plc控制箱的顶部固定连接有警报灯。
13.相比于现有技术，本发明的优点在于：
14.(1)本方案通过地台对整个装置进行支撑，通过两个转台系统的设置，可以使装置可以对不同规格的电池壳体进行精确测量，先将电池壳体固定在合适的转台系统的顶部，然后启动驱动机构和安装板上的激光雷达测量仪，驱动机构带动激光雷达测量仪沿着立柱垂直运动，以此来解决激光雷达测量设备自身入射角的限制机解决激光雷达测量设备俯仰角的限制，同时解决激光雷达测量设备移动不便的缺点，实现全面测量，同时启动转台系统，转台系统转动带动其上的电池壳体转动，转台系统带动电池壳体同时可以带动电池壳体跟随同步轴心旋转，使得激光可以对电池壳体的外侧进行全面的测量，并且在测量时激光防护机构自动启动，形成以地台的边界为防护范围的激光防护区域，在装置工作时，有人员误入防护区域后，激光防护机构第一时间感应到，并通过主控设备控制装置紧急停机，避免人员受伤，同时保护设备，从而实现了装置具备高精度、高效率、非接触式、不在待测零件上添加任何辅件的要求，并且防护效果好的优点，解决了现有技术中无法同时做到高精度、高效率、非接触式、不在待测零件上添加任何辅件进行测量，并且防护效果不好的问题。
15.(2)本方案通过转动台与通用矩阵孔平板的配合使用，启动转动带动通用矩阵孔平板上的电池外壳转动，配合激光雷达测量仪上下移动，实现了对电池外壳的全方位无死角测量，无需反复测量多面，使得装置的测量效率提高。
16.(3)本方案通过伺服电机、变速器和齿条的配合使用，启动伺服电机带动变速器转动，变速器带动安装板上的激光雷达测量仪同步沿着齿条垂直上升，从而实现了装置可使实现消除激光雷达测量设备自身入射角的限制机解决激光雷达测量设备俯仰角的限制，同时解决激光雷达测量设备移动不便的缺点，实现高精度，不接触式测量。
17.(4)本方案通过支撑柱、齿板、激光发生器、激光接收头、伺服马达和驱动齿轮以及竖槽的配合使用，启动伺服马达带动驱动齿轮转动，驱动齿轮与竖槽内部的齿板相啮合，并带动激光发生器沿着支撑柱垂直运动，四个激光发生器沿着支撑柱同步运动，形成巡逻式防护，检测并防止人员误入，使得装置的防护效果更好。
18.(5)本方案通过激光接收头和激光发生器以及激光接收器相互配合，使得激光防护机构可以形成以地台边沿为最大范围的防护区域，使得装置防护效果更好。
19.(6)本方案通过长条状的激光接收器与垂直运动的激光发生器配合使用，使得激光防护机构可以实现巡逻式防护，使得装置的防护效果更好。
20.(7)本方案通过plc控制箱可以实现装置的自动化智能化运行，并且在激光防护机
构检测到人员误入时，plc控制箱控制警报灯闪烁发出警报提醒，使得装置运行更加智能化，防护效果更好。
附图说明
21.图1为本发明的地台正视立体结构示意图；
22.图2为本发明的俯视剖面结构示意图；
23.图3为本发明的背视正视立体结构示意图；
24.图4为本发明的激光防护机构正视立体结构示意图。
25.图中标号说明：
26.1、地台；2、转台系统；21、转动台；22、通用矩阵孔平板；3、激光接收器；4、立柱；5、驱动机构；51、伺服电机；52、变速器；53、齿条；6、安装板；7、激光雷达测量仪；8、激光防护机构；81、支撑柱；82、齿板；83、激光发生器；84、激光接收头；85、伺服马达；86、驱动齿轮；87、竖槽；9、定位柱；10、plc控制箱；11、警报灯。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；
28.请参阅图1～4，本发明中，一种基于激光雷达设备用于新能源电池壳体的测量系统，包括地台1，地台1的顶部设置有两个转台系统2，地台1的顶部固定安装有立柱4，立柱4的左侧固定安装有驱动机构5，立柱4的正面滑动连接有安装板6，驱动机构5的背面与安装板6正面固定连接，安装板6的正面固定连接有激光雷达测量仪7，地台1的顶部的四角分别固定连接安装有激光防护机构8，地台1顶部固定连接有两个定位柱9，定位柱9的正面与背面均固定连接有激光接收器3，激光接收器3与激光防护机构8相配合。
29.本发明中，通过地台1对整个装置进行支撑，通过两个转台系统2的设置，可以使装置可以对不同规格的电池壳体进行精确测量，先将电池壳体固定在合适的转台系统2的顶部，然后启动驱动机构5和安装板6上的激光雷达测量仪7，驱动机构5带动激光雷达测量仪7沿着立柱4垂直运动，以此来解决激光雷达测量设备自身入射角的限制机解决激光雷达测量设备俯仰角的限制，同时解决激光雷达测量设备移动不便的缺点，实现全面测量，同时启动转台系统2，转台系统2转动带动其上的电池壳体转动，转台系统2带动电池壳体同时可以带动电池壳体跟随同步轴心旋转，使得激光可以对电池壳体的外侧进行全面的测量，并且在测量时激光防护机构8自动启动，形成以地台1的边界为防护范围的激光防护区域，在装置工作时，有人员误入防护区域后，激光防护机构8第一时间感应到，并通过主控设备控制装置紧急停机，避免人员受伤，同时保护设备，从而实现了装置具备高精度、高效率、非接触式、不在待测零件上添加任何辅件的要求，并且防护效果好的优点，解决了现有技术中无法同时做到高精度、高效率、非接触式、不在待测零件上添加任何辅件进行测量，并且防护效果不好的问题。
30.请参阅图2与图3，其中：转台系统2包括转动台21与通用矩阵孔平板22，转动台21的底部固定安装至地台1的顶部，转动台21的顶部固定连接至通用矩阵孔平板22的底部，左侧转台系统2的直径小于右侧转台系统2的直径。
31.本发明中，通过转动台21与通用矩阵孔平板22的配合使用，启动转动21带动通用矩阵孔平板22上的电池外壳转动，配合激光雷达测量仪7上下移动，实现了对电池外壳的全方位无死角测量，无需反复测量多面，使得装置的测量效率提高。
32.请参阅图2与图3，其中：驱动机构5包括伺服电机51、变速器52和齿条53，伺服电机51的正面固定连接至变速器52的背面，伺服电机51的输出端通过联轴器固定连接至变速器52的输入端，变速器52的输出端与齿条53相啮合，变速器52的正面固定连接至安装板6的背面，齿条53的右侧固定连接至立柱4的左侧。
33.本发明中，通过伺服电机51、变速器52和齿条53的配合使用，启动伺服电机51带动变速器52转动，变速器52带动安装板6上的激光雷达测量仪7同步沿着齿条53垂直上升，从而实现了装置可使实现消除激光雷达测量设备自身入射角的限制机解决激光雷达测量设备俯仰角的限制，同时解决激光雷达测量设备移动不便的缺点，实现高精度，不接触式测量。
34.请参阅图1～4，其中：激光防护机构8包括支撑柱81、齿板82、激光发生器83、激光接收头84、伺服马达85和驱动齿轮86，支撑柱81的底端固定连接至地台1的顶部，支撑柱81的顶端贯穿并滑动连接至激光发生器83的顶部，支撑柱81的正面的一侧开设有竖槽87，齿板82固定安装至竖槽87的内部，伺服马达85的底部固定连接至激光发生器83的顶部，伺服马达85的输出端通过联轴器固定连接至驱动齿轮86的正面，驱动齿轮86与齿板82相对的一侧相互啮合，激光接收头84固定安装至激光发生器83的外侧。
35.本发明中，通过支撑柱81、齿板82、激光发生器83、激光接收头84、伺服马达85和驱动齿轮86以及竖槽87的配合使用，启动伺服马达85带动驱动齿轮86转动，驱动齿轮86与竖槽87内部的齿板82相啮合，并带动激光发生器83沿着支撑柱81垂直运动，四个激光发生器83沿着支撑柱81同步运动，形成巡逻式防护，检测并防止人员误入，使得装置的防护效果更好。
36.请参阅图1～4，其中：激光接收头84固定安装至四个激光发生器83水平相对应的面上，激光发生器83水平相对应的面上和竖直相对应的面上均设置有激光头，水平对应的激光头分别与激光接收头84相配合，竖直对应的激光头分别与激光接收器3相配合。
37.本发明中，通过激光接收头84和激光发生器83以及激光接收器3相互配合，使得激光防护机构8可以形成以地台1边沿为最大范围的防护区域，使得装置防护效果更好。
38.请参阅图1～4，其中：激光接收器3的正视立体面呈长条状，激光接收器3的垂直高度与激光发生器83的垂直行程相等。
39.本发明中，通过长条状的激光接收器3与垂直运动的激光发生器83配合使用，使得激光防护机构8可以实现巡逻式防护，使得装置的防护效果更好。
40.请参阅图2与图3，其中：地台1的顶部固定安装有plc控制箱10，plc控制箱10的顶部固定连接有警报灯11。
41.本发明中，通过plc控制箱10可以实现装置的自动化智能化运行，并且在激光防护机构8检测到人员误入时，plc控制箱10控制警报灯11闪烁发出警报提醒，使得装置运行更加智能化，防护效果更好。
42.工作原理：使用时，通过地台1对整个装置进行支撑，通过两个转台系统2的设置，可以使装置可以对不同规格的电池壳体进行精确测量，先将电池壳体固定在合适的转台系
统2的顶部，然后启动驱动机构5和安装板6上的激光雷达测量仪7，启动伺服电机51带动变速器52转动，变速器52带动安装板6上的激光雷达测量仪7同步沿着齿条53垂直上升带动激光雷达测量仪7沿着立柱4垂直运动，同时启动转动台21带动通用矩阵孔平板22上的电池外壳转动，转台系统2转动带动其上的电池壳体转动，使得激光可以对电池壳体的外侧进行全面的测量，并且在测量时激光防护机构8自动启动，启动伺服马达85带动驱动齿轮86转动，驱动齿轮86与竖槽87内部的齿板82相啮合，并带动激光发生器83沿着支撑柱81垂直运动，四个激光发生器83沿着支撑柱81同步运动，形成巡逻式防护，形成以地台1的边界为防护范围的激光防护区域，在装置工作时，有人员误入防护区域后，激光防护机构8第一时间感应到，plc控制箱10控制警报灯11闪烁发出警报提醒，避免人员受伤，同时保护设备，从而实现了装置具备高精度、高效率、非接触式、不在待测零件上添加任何辅件的要求，并且防护效果好的优点，解决了现有技术中无法同时做到高精度、高效率、非接触式、不在待测零件上添加任何辅件进行测量，并且防护效果不好的问题。
43.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。