球心连线形成的三角形所在的平面。
[0027]由此可以确定六个激光器(41、42、43、44、45、46)发射的激光轴线与三个球体6之间的相对位置关系，记为Tl。
[0028]采用上述测量碳纤维复合材料车身的装置对碳纤维复合材料车身进行测量的方法具体包括以下步骤:
①将碳纤维复合材料车身7置于工作平台I上，并位于四组相同的运动传感单元2内，将激光发射组件的三个球体6在某一位置(记为A处)与碳纤维复合材料车身7的表面实现三点接触。
[0029]②将六个激光器(41、42、43、44、45、46)全部打开，然后同时驱动四个滑台212带动四个PSD传感器阵列23从起点开始进行直线运动直至终点。
[0030]只要某个PSD传感器阵列23感应到激光后，即暂停该滑台212的直线运动，测出该激光感应点在该PSD传感器阵列23中相应的PSD传感器231上位置，由该位置以及上述S即可得到该激光感应点的空间位置。
[0031 ]最终获得六个激光感应点的空间位置。
[0032]③六个激光感应点中有五个激光感应点位于同一平面内，不位于该平面内的即为第六激光器46的激光感应点(记为Z6)。
[0033]将剩余位于同一平面内的五个激光感应点从Z6向该平面看去按逆时针方向分记为p0、pl、p2、p3、p4。
[0034]自pi点起，连线pi和p4，记为L线。连线p2和p3，记为N线。若L线平行于N线，则L线为A线，N线为B线。
[0035]否则，自P2点起，连线p2和pO，记为L线。连线p3和p4，记为N线。若L线平行于N线，则L线为A线，N线为B线。
[0036]否则，自P3点起，连线p3和pi，记为L线。连线p4和p0，记为N线。若L线平行于N线，则L线为A线，N线为B线。
[0037]否则，自P4点起，连线p4和p2，记为L线。连线pO和pi，记为N线。若L线平行于N线，则L线为A线，N线为B线。
[0038]否则，自pO点起，连线pO和p3，记为L线。连线pi和p2，记为N线。若L线平行于N线，则L线为A线，N线为B线。
[0039]由此即可确定A线和B线，五个激光感应点中不在A线和B线上的即为第五激光器45的激光感应点(记为Z5)。
[0040]从Z6向该平面看去，自Z5起按照逆时针方向出现的激光感应点则依次为激光器41的激光感应点(记为Zl)、激光器42的激光感应点(记为Z2 )、激光器43的激光感应点(记为Z3)、激光器44的激光感应点(Z4)。
[0041 ]由此可以确定六个激光器(41、42、43、44、45、46)发射的激光轴线的空间位置SI，再结合上述Tl，即可得到A处三个球头6的空间位置Xl。
[0042]④将激光发射组件的三个球体6在另一位置(记为B处)与碳纤维复合材料车身7的表面实现三点接触;重复步骤②和③，从而计算出B处三个球头6的空间位置X2。
[0043]⑤重复步骤④，得到若干处三个球头6的空间位置X3、X4、……、Xn。
[0044]由X1、X2、……、Xn即可得到碳纤维复合材料车身7的外形尺寸数据。
[0045]上述测量方法实际等同于一台采用球头测头的三坐标测量机对碳纤维复合材料车身7表面进行测量，计算出若干个与碳纤维复合材料车身7表面相切的球头测头的球心坐标，从而得到碳纤维复合材料车身7外形尺寸数据。
【主权项】
1.一种测量碳纤维复合材料车身的装置，其特征在于:由一个工作平台(1)、四组相同的运动传感单元(2)以及激光发射组件构成； 每组运动传感单元(2)均由一个直线运动单元(21)、一个光栅(22)以及一个PSD传感器阵列(23)组成;所述直线运动单元(21)由直线轨道(211)以及沿着所述直线轨道(211)进行直线运动的滑台(212)组成;所述PSD传感器阵列(23)固定安装在所述滑台(212)之上，每个PSD传感器阵列(23)均由若干个光敏面位于同一平面内的PSD传感器(231)组成； 所述四个PSD传感器阵列(23)与所述工作平台(I)的位置关系满足以下条件:当四个直线运动单元(21)上的滑台(212)进行直线运动时，固定安装在滑台(212)上的四个PSD传感器阵列(23)的光敏面扫过形成的平面与所述工作平台(I)上表面构成一个方体的四个侧面和底面的几何关系； 所述激光发射组件包括一个基板(3)、固定安装在基板(3)上方的四个激光器(41、42、.43、44)、固定安装在基板(3)下方的三个支脚(5)以及设置在每个支脚(5)底端的球体(6); 所述四个激光器(41、42、43、44)的位置关系满足以下条件:所述四个激光器(41、42、.43、44)的发射方向均朝向PSD传感器阵列(2);所述四个激光器(41、42、43、44)发射的激光轴线位于同一平面内，且该平面平行于所述三个球体(6)的球心连线形成的三角形所在的平面;所述四个激光器(41、42、43、44)分成两组，每组中的两个激光器发射的激光轴线共线，两组激光器形成的两条线平行； 所述激光发射组件还包括一个固定安装在基板(3)上方的第五激光器(45);所述第五激光器(45)的位置关系满足以下条件:所述第五激光器(45)发射的激光轴线位于上述四个激光器(41、42、43、44)发射的激光轴线所在平面内且垂直于所述两组激光器形成的两条线;所述第五激光器(45)的发射方向朝向PSD传感器阵列(2)且不朝向所述两组激光器形成的两条线； 所述激光发射组件还包括一个设置在上述四个激光器(41、42、43、44)任一个上方的第六激光器(46);所述第六激光器(46)的位置关系满足以下条件:所述第六激光器(46)与其下方的激光器发射方向相同且发射的激光轴线在同一平面内平行，且该平面垂直于所述三个球体(6)的球心连线形成的三角形所在的平面。
【专利摘要】本发明公开了一种测量碳纤维复合材料车身的装置，它是由一个工作平台、四组相同的运动传感单元以及激光发射组件构成；激光发射组件包括一个基板、固定安装在基板上方的六个激光器、固定安装在基板下方的三个支脚以及设置在每个支脚底端的球体。其中五个激光器发射的激光轴线位于同一平面内，且该平面平行于三个球体的球心连线形成的三角形所在的平面；第六个激光器与其下方的激光器发射方向相同且发射的激光轴线在同一平面内平行，且该平面垂直于三个球体的球心连线形成的三角形所在的平面。本发明的测量装置结构简单，价格低廉，对操作者要求不高，尤其是测量效率较高，可以达到很高的测量精度。
【IPC分类】G01B11/24
【公开号】CN105606037
【申请号】CN201610059316
【发明人】刘浏, 曹清林, 周金宇, 邱睿
【申请人】江苏理工学院
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年1月28日