专利名称：用激光测量仪测量铸模及相关部件的尺寸的方法
技术领域：
本发明涉及一种使用激光测量仪测量铸模及与铸模相关的各部件的尺寸的方法，特别是涉及一种使用激光测量仪测量该激光测量仪和每个铸型箱、铸模及与铸模相关的部件的表面之间的距离的方法，其中将所述测量仪放置在铸型箱之类之上，使其能沿着铸型箱之类的表面移动，所述测量仪还向所述表面发射激光束并观测在其上的激光束点以此来测量所述表面与测量仪之间的距离。
近来，人们已提出通过测量模腔的尺寸来确定铸模腔的质量，以消除铸件上的错缝及铸造毛刺从而提高质量。此外，还认为通过发射激光束及观测激光点来测量距离的方法是一种可用于测量模腔尺寸的方法。
但是，在采用激光测量仪来测量铸模腔尺寸时，与由该测量仪所达到的测量精度相比，铸型箱等的放置场所的水平度有时相当差。例如，由于铸型箱或辊道老化，或某些不必要的物质进入了铸型箱与辊道之间的空间中，传送路径的水平度就会恶化，其缺点是在实际距离和所测得距离之间存在较大的误差。
本发明旨在解决这一问题，其目的是提供一种能够精确、正确地测量铸型箱等的表面与激光测量仪之间距离的方法。
为此，本发明披露了一种通过激光测量仪来测量该仪器与铸型箱、铸模或与铸模相关部件的表面之间的距离的方法，其中将向铸型箱等表面发射激光束并观测在该表面上的激光点的激光测量仪设置在铸型箱等之上，使其能沿着该铸型箱等的表面移动，该方法包括第一步，由所述激光测量仪向所述表面的四个点上发射激光束并测量该仪器与每个点之间的距离；第二步，用X-Y坐标表示在所述表面上的点，并用Z坐标表示所述表面与所述激光测量仪之间的距离，还根据所述四个点上的所述四个测量值及所述四个测量值中的最大值和最小值之一获得用于表示修正值的等式ΔZ＝ax+by+c，以校正在所述表面和所述激光测量仪之间的所述测量距离；第三步；测量所述铸模或与所述铸模相关部件的所述表面上的目标点与所述激光测量仪之间距离；第四步，由所述等式ΔZ＝ax+by+c及所述目标点的x-y坐标值来计算所述目标点的修正值；以及第五步，将所述修正值加到所述目标点与所述激光测量仪之间的所述测量距离上。
这里所述的铸模指的是在其腔内形成有一个用于指示位置的凹槽的铸模，而与铸模相关的部件指的是铸型箱、用于使铸型箱定位(如居中)用的铸型箱衬套等等。
图1是一种用于实施本发明方法的设备的实施例的前视图；图2是图1所示设备的一个主要部件(铸型箱)的放大平面图；图3是图1所示设备的一个主要部件(激光测量仪)的放大平面图；下面参照图1、图2和图3详细解释本发明的一个实施例。图1是该实施例的前视图，通过辊道3将其中装有铸模1的铸型箱2间歇式地传送到左方并停在一预定位置上。然后通过两个电动推进辊(electrical cylinder，在图1中将一个省略，而另一个用标号4表示)将激光测量仪5依次移向铸型箱的上表面上的四个点I-IV，图2中示出了该铸型箱的表面，图2是铸型箱的平面图。还通过电动推进辊6使激光测量仪5垂直地移到一预定高度。在激光测量仪5移动期间，由其激光发射部分7将激光束8发射到铸型箱2的表面上(见图3)，并由激光测量仪5的受光部分来观测铸模1上的激光点或光标记，以此来测量四个点I-IV中每个点与激光测量仪之间的距离。
铸型箱本身所要求的水平度在加工铸型箱表面时由加工机械来保证。
用x-y坐标来表示铸型箱2表面上的4个点I-IV的位置，并用z坐标来表示该表面与激光测量仪之间的距离，根据由激光测量仪对四个点I-IV的测量值及这四个测量值的最大或最小值可以得到一个用于计算修正值ΔZ的等式，即ΔZ＝ax+by+c，用于校正铸型箱2等的表面上四个点I-IV与激光测量仪之间距离的测量值。
通过安置在电动辊内的旋转编码器来测量激光测量仪在水平面上的移动距离，并分别用I(X1，y1)、II(x2，y2)、III(x3，y3)、IV(x4，y4)来表示四个点I-IV的位置，而且分别用z1、z2、z3、z4来表示在位置I-IV铸型箱2的表面与激光测量仪之间的距离。
为了得到等式Δz＝ax+by+c，首先得到距离z1、z2、z3和z4的最大值或最小值。例如，如果最大值是z4，可从Δz＝a(x-x4)+b(y-y4)+c中获得在点IV(x4，y4)的修正值。可以通过以下方程式获得系数a、b及cz1-z4＝a(x1-x4)+b(y1-y4)+cz2-z4＝a(x2-x4)+b(y2-y4)+cz3-z4＝a(x3-x4)+b(y3-y4)+c然后，通过激光测量仪5测量该仪器与待被测量的铸模或与铸模相关的部件上诸点(目标点)之间的距离，再将所测量点x-y坐标上的X、Y值代入等式Δz＝ax+by+c，计算诸点的修正值Δz，其中系数a、b和c如上所述是已知的。分别将这些修正值Δz加到测量值z上。于是可以精确地获得激光测量仪与铸模或与铸模相关部件的上表面上给定点上的准确距离。
从上面的描述可以看出，本发明的方法包括第一步，由激光测量仪向待测量表面的四个点发射激光束，并且测量该测量仪与每个点之间的距离；第二步，用x-y坐标表示表面上的诸点，而且用z坐标来表示表面上诸点与该激光测量仪之间的距离，此外还根据四个点上的四个测量值及这四个点的最大值或最小值来获得用于表示修正值的等式Δz＝ax+by+c，以此来校正所测得的表面上诸点与激光测量仪之间的距离；第三步，测量铸模或与铸模相关的部件的表面上目标点与该激光测量仪之间的距离；第四步，由公式Δz＝ax+by+c及目标点x-y坐标的值来计算目标点的修正值；以及，第五步，将这些修正值加到目标点与激光测量仪之间距离的测量值上，这样可以获得其中考虑了铸型箱的水平度的距离测量值，从而就可以获得铸模等的高精度尺寸。
权利要求
1.一种用激光测量仪测量该激光测量仪与铸型箱、铸模或与铸模相关部件之间距离的方法，其中，将向铸型箱等的表面发射激光束并观测在该表面上的激光点的激光测量仪放置在铸型箱等的上面，使其能沿着铸型箱等的表面移动，所述方法包括第一步，由所述激光测量仪向所述表面的四个点上发射激光束并测量该仪器与每个点之间的距离；第二步，用x-y坐标表示在所述表面上的点，并用z坐标表示所述表面与所述激光测量仪之间的距离，还根据所述四个点上的所述四个测量值及所述四个测量值中的最大值或最小值之一获得用于表示修正值的等式Δz＝ax+by+c，以校正在所述表面和所述激光测量仪之间的所述测量距离；第三步，测量所述铸模或与所述铸模相关部件的所述表面上的目标点与所述激光测量仪之间距离；第四步，由所述等式Δz＝ax+by+c及所述目标点的所述x-y坐标值来计算所述目标点的修正值；以及第五步，将所述修正值加到所述目标点与所述激光测量仪之间的所述测量距离上。
全文摘要
本发明为一种能够精确地测量在铸模一预定位置上的表面与一激光测量仪之间距离的方法。通过向铸型箱表面上的四个点发射激光束来测量该仪器与铸型箱表面之间的距离，用x-y坐标来表示铸型箱表面上的位置。而用z坐标表示铸型箱表面与激光测量仪之间的距离。使用四个测量值及这四个测量值的最大或最小值来确定用于校正铸型箱表面与激光测量仪之间距离的测量值的等式Δz＝ax+by+c，并测量铸模上位置与激光测量仪的距离。由等式Δz＝ax+by+c可计算出测量位置的校正值，并将测量位置的x-y坐标值及这些校正值加到铸模的测量部分的表面与激光测量仪之间距离的测量值上。
文档编号H01S3/00GK1136351SQ9519096
公开日1996年11月20日 申请日期1995年9月27日 优先权日1994年9月30日
发明者和弘太田 申请人:新东工业株式会社