CN102628674A - 非接触式试件表面测试系统 - Google Patents

非接触式试件表面测试系统 Download PDF

Info

Publication number
CN102628674A
CN102628674A CN2012100898877A CN201210089887A CN102628674A CN 102628674 A CN102628674 A CN 102628674A CN 2012100898877 A CN2012100898877 A CN 2012100898877A CN 201210089887 A CN201210089887 A CN 201210089887A CN 102628674 A CN102628674 A CN 102628674A
Authority
CN
China
Prior art keywords
test specimen
slide block
displacement sensor
laser displacement
screw
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012100898877A
Other languages
English (en)
Inventor
胡敬礼
李中山
陈龙
杨守建
赵磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Zhubang Measurement And Control Technology Co Ltd
Original Assignee
Suzhou Zhubang Measurement And Control Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Zhubang Measurement And Control Technology Co Ltd filed Critical Suzhou Zhubang Measurement And Control Technology Co Ltd
Priority to CN2012100898877A priority Critical patent/CN102628674A/zh
Publication of CN102628674A publication Critical patent/CN102628674A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

本发明公开了一种非接触式试件表面测试系统,用于非接触式精确测量试件表面,并对试件外形进行三维建模,该系统包括试件的匀速旋转机构、匀速直线移动的激光位移传感器、控制系统。一个步进电机控制激光位移传感器在直线滑轨上作直线运动,另一个步进电机控制试件做匀速圆周运动,试件上被测点的极角、极径、横向位置分别由试件的旋转角度、激光位移传感器的测量数据、激光位移传感器的移动距离来确定,控制系统根据这些数据进行试件实际外形三维建模,从而能对试件进行更精确的分析。

Description

非接触式试件表面测试系统
技术领域
[0001] 本实发明涉及ー种非接触式测试系统,特别是ー种可对钢结构试件表面几何变形进行测试然后进行三维建模的系统。
背景技术
[0002] 在材料试验或结构试验中,都是先设计制造相应的试件,然后对试件进行相应的试验,由试验数据可以得到材料或结构的各项指标和參数。然而设计的试件都是理想状态的,可在实际的加工过程中,试件不可能被加工成理想的状态,其表面总会存在不同形式的初始缺陷,这些缺陷会严重影响到试验的结果。试件在进行完相应的试验后,表面的变形也是非常重要的数据,但是由于测试条件的限制,往往无法得到这部分数据。因此,试件表面的三维测量及建模就显得非常重要,但是,市面上还没有比较针对性的检测装置。
[0003]目前,市面上现有的类似产品,通过接触式測量方式,可以完成对平面的测量以及数据采集,但无法对试件表面进行三维测量,无法直观地观察到被测试件表面的三维模型。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种自动、快速和精确的试件表面测试系统,该系统采用非接触式測量方法,可以在保证对试件表面不产生任何损伤的前提下,检测到试件表面的几何形状,建立试件表面的三维模式,同时能够将试件表面的形状和位置等数据生成相应的数据表格,供分析使用。
[0005] 实现本发明目的的技术解决方案为:ー种非接触式试件表面测试系统,包括计算机、第一步进电机、第二步进电机、试件固定端安装板、激光位移传感器、第一滑块、试件移动端安装板、第二滑块、锁紧装置、两条直线导轨、滚珠丝杠和基准平台;两条直线导轨平行固定于基准平台上,第一滑块、第二滑块依次安装在直线导轨上,试件固定安装板固定在基准平台上,试件移动安装板固定在第二滑块上,试件一端固定在试件固定安装板上,另一端固定在试件移动端安装板上;锁紧装置将第二滑块锁紧在直线导轨上;滚珠丝杠与两条直线导轨平行,滚珠丝杠两端通过丝杠轴承座安装固定在基准平台上,滚珠丝杠上的丝杠螺母与第一滑块采用螺栓连接;计算机通过数据线连接控制第一步进电机、第二步进电机的运转,激光位移传感器的信号接入计算机,第一步进电机、第二步进电机分别控制滚珠丝杠和试件作匀速圆周运动,滚珠丝杠转动带动滑块在直线导轨上作匀速直线运动,激光位移传感器安装在第一滑块上,随着第一滑块做匀速直线运动。试件上被测点的极角、极径、横向位置分别由试件的旋转角度、激光位移传感器的測量数据、激光位移传感器的移动距离来确定,计算机根据这些数据进行试件实际外形三维建模
本发明与现有技术相比,其显著优点:本发明测试系统采用激光位移传感器,非接触测量试件的三维坐标;试件安装板有一端是移动可调的,可以对不同长度的试件进行測量,而且移动端在确定位置后可以锁紧;整个测试过程由计算机进行控制,可以测得试件表面的几何形状,完成试件外形的三维实体建摸,该装置拆装方便,不损伤试件表面,不影响试件、原有特性。
附图说明
[0006] 图I是本发明非接触式试件表面测试系统的主视图。
[0007] 图2是本发明非接触式试件表面测试系统的俯视图。
具体实施方式
[0008] 本发明非接触式试件表面测试系统,包括电机控制系统、数据采集系统、两条平行直线导轨、滚珠丝杠、两台步进电机、激光位移传感器。激光位移传感器安装在直线导轨上,由一步进电机控制可作直线运动,另ー步进电机控制被测试件,使其作旋转运动。试件的旋转运动和激光位移传感器的直线运动相结合,试件的旋转角度确定被测点的极角,激光位移传感器的測量数据确定被测点的极径,激光位移传感器的移动距离确定被测点的横向位置,从而可以精确测得测点的空间坐标。
[0009] 非接触式试件表面测试系统以一平面度较高的平面作为基准面,被测试件以悬梁形式固定安装于基准面正上方,由步进电机控制使其作匀速旋转运动。两条平行导轨水平安装于基准面上,激光位移传感器固定安装在滑块上,步进电机控制滚珠丝杠的旋转速度,使激光位移传感器在滑轨上作直线运动,该直线运动方向与试件旋转的中心轴保持精确平行。
[0010] 測量系统可以通过被测试件的材料性质和实际尺寸设置合适的测量速度以及测量网格,由计算机控制进行精确控制和測量,从而得到被测点的空间三维坐标数据,根据这些数据完成对被测试件的三维建摸。
[0011] 综上所述,本发明方案采用ー个步进电机控制激光位移传感器在直线滑轨上作直线运动,另ー个步进电机控制试件做匀速圆周运动,采集试件的三维空间坐标,导入计算机进行三维建摸。
[0012] 下面结合附图对本发明作进ー步详细描述。
[0013] 在图I中,试件固定安装板4固定在基准平台13上,试件移动安装板7与第二滑块8固定,第一滑块6、第二滑块8安装在直线导轨10上,激光位移传感器5与第一滑块6固定,试件12 —端固定在试件固定安装板4上,另一端固定在试件移动端安装板7上,第二步进电机3控制试件12的旋转。锁紧装置9可以将第二滑块8锁紧在直线导轨10上。计算机I通过数据线连接控制第一步进电机2、第二步进电机3的运转,激光位移传感器5的信号接入计算机I。
[0014] 在图2中,两条直线导轨10固定在基准平台13上,滚珠丝杠11与两条直线导轨10平行,滚珠丝杠11两端通过丝杠轴承座14安装固定在基准平台13上。
[0015] 本发明的方案可以根据被测试件12的长度在直线导轨10上移动作相应调整,然后用锁紧装置9锁定第二滑块8,保证测试过程中试件不在长度方向上运动影响测量的准确度。
[0016] 测试人员在计算机I中设置相关參数,确定第一步进电机2、第二步进电机3的运转特性,第一步进电机2、第二步进电机3分别控制滚珠丝杠11和试件12作匀速圆周运动,滚珠丝杠11转动带动滑块6在直线导轨10上作匀速直线运动,激光位移传感器5安装在滑块6上,随着滑块6做匀速直线运动。[0017] 开始测量吋,计算机I程序控制激光位移传感器5移动至初始位置,然后ー边运动,计算机I采集相应数据,其中,激光位移传感器5的直线运动提供被测试件的横向坐标,试件12的旋转运动提供被测试件的极角坐标,而激光位移传感器5的測量数据则可确定极径坐标,从而获得完整的三维数据,数据导入计算机I中的相应软件作ー些相关处理,据这些数据完成试件实际外形三维建模,从而能对试件进行更精确的分析。测得的数据以一定格式存储,以方便后续分析使用。

Claims (3)

1. ー种非接触式试件表面测试系统,其特征在于:包括计算机[I]、第一步进电机[2]、第二步进电机[3]、试件固定端安装板[4]、激光位移传感器[5]、第一滑块[6]、试件移动端安装板[7]、第二滑块[8]、锁紧装置[9]、两条直线导轨[10]、滚珠丝杠[11]和基准平台[13];两条直线导轨[10]平行固定于基准平台[13]上,第一滑块[6]、第二滑块[8]依次安装在直线导轨[10]上,激光位移传感器[5]安装在第一滑块[6]上,试件固定安装板[4]固定在基准平台[13]上,试件移动安装板[7]固定在第二滑块[8]上,试件[12] —端固定在试件固定安装板[4]上,另一端固定在试件移动端安装板[7]上;滚珠丝杠[11]与两条直线导轨[10]平行,滚珠丝杠[11]两端通过丝杠轴承座[14]安装固定在基准平台[13]上;计算机[I]通过数据线连接控制第一步进电机[2]、第二步进电机[3]的运转,激光位移传感器[5]的信号接入计算机[I],第一步进电机[2]、第二步进电机[3]分别控制滚珠丝杠[11]和试件[12]作匀速圆周运动,滚珠丝杠[11]转动带动滑块[6]在直线导轨[10]上作匀速直线运动,激光位移传感器[5]随着第一滑块[6 ]做匀速直线运动;激光位移传感器[5]的直线移动距离确定被测试件上被测点的横向坐标,试件[12]的旋转角度确定被测试件上被测点的极角坐标,激光位移传感器[5]的測量数据确定被测试件上被测点的极径坐标,计算机[I]根据这些三维坐标进行被测试件的实际外形三维建摸。
2.根据权利要求I所述的非接触式试件表面测试系统,其特征在于:所述锁紧装置[9]将第二滑块[8]锁紧在直线导轨[10]上。
3.根据权利要求I所述的非接触式试件表面测试系统,其特征在于:所述滚珠丝杠[11]上的丝杠螺母与第一滑块[6]采用螺栓连接。
CN2012100898877A 2012-03-30 2012-03-30 非接触式试件表面测试系统 Pending CN102628674A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012100898877A CN102628674A (zh) 2012-03-30 2012-03-30 非接触式试件表面测试系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012100898877A CN102628674A (zh) 2012-03-30 2012-03-30 非接触式试件表面测试系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102628674A true CN102628674A (zh) 2012-08-08

Family

ID=46586981

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012100898877A Pending CN102628674A (zh) 2012-03-30 2012-03-30 非接触式试件表面测试系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102628674A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102901450A (zh) * 2012-09-12 2013-01-30 深圳深蓝精机有限公司 一种测量装置以及轴体检测设备
CN103616000A (zh) * 2013-11-21 2014-03-05 广西大学 一种运动同步精度检测装置
CN105783769A (zh) * 2015-12-30 2016-07-20 南京理工大学 基于线激光扫描的齿轮三维轮廓测量系统及方法
CN105823436A (zh) * 2016-05-24 2016-08-03 中国计量大学 一种生丝截面轮廓扫描方法
CN106338259A (zh) * 2016-10-31 2017-01-18 佛山科学技术学院 杆的弯曲度测量装置及测量方法
CN107167076A (zh) * 2017-06-07 2017-09-15 电子科技大学 一种用于悬式绝缘子的三维扫描装置
CN109579740A (zh) * 2017-04-20 2019-04-05 浙江富通光纤技术有限公司 光纤预制棒的测量装置
CN110296664A (zh) * 2019-08-01 2019-10-01 西京学院 一种根管锉外径及锥度自动化检测装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19945717A1 (de) * 1999-09-23 2001-04-26 Lehmann Maschb Gmbh Verfahren und Anordnung zur berürhrungslosen Erfassung der Lage, der Geometrie und der Abmessungen großer Bauteile
EP1007904B1 (en) * 1997-08-22 2005-03-09 Metso Paper, Inc. Method and device for measuring an envelope surface
US20050138995A1 (en) * 2003-12-24 2005-06-30 3M Innovative Properties Company Device and method for measuring the profile of a surface
CN101105389A (zh) * 2007-05-30 2008-01-16 中国人民解放军第二炮兵装备研究院第四研究所 高精度非接触三维面型测量装置
CN101113895A (zh) * 2007-09-07 2008-01-30 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种采用激光位移传感器进行非接触测量曲率半径的装置
CN201037767Y (zh) * 2007-04-28 2008-03-19 武汉理工大学 动态回转窑筒体外轮廓激光扫描测量仪

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1007904B1 (en) * 1997-08-22 2005-03-09 Metso Paper, Inc. Method and device for measuring an envelope surface
DE19945717A1 (de) * 1999-09-23 2001-04-26 Lehmann Maschb Gmbh Verfahren und Anordnung zur berürhrungslosen Erfassung der Lage, der Geometrie und der Abmessungen großer Bauteile
US20050138995A1 (en) * 2003-12-24 2005-06-30 3M Innovative Properties Company Device and method for measuring the profile of a surface
CN201037767Y (zh) * 2007-04-28 2008-03-19 武汉理工大学 动态回转窑筒体外轮廓激光扫描测量仪
CN101105389A (zh) * 2007-05-30 2008-01-16 中国人民解放军第二炮兵装备研究院第四研究所 高精度非接触三维面型测量装置
CN101113895A (zh) * 2007-09-07 2008-01-30 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种采用激光位移传感器进行非接触测量曲率半径的装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
万俊珺: "管状产品几何尺寸测量系统的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102901450A (zh) * 2012-09-12 2013-01-30 深圳深蓝精机有限公司 一种测量装置以及轴体检测设备
CN102901450B (zh) * 2012-09-12 2015-04-29 深圳深蓝精机有限公司 一种测量装置以及轴体检测设备
CN103616000A (zh) * 2013-11-21 2014-03-05 广西大学 一种运动同步精度检测装置
CN103616000B (zh) * 2013-11-21 2016-09-07 广西大学 一种运动同步精度检测装置
CN105783769A (zh) * 2015-12-30 2016-07-20 南京理工大学 基于线激光扫描的齿轮三维轮廓测量系统及方法
CN105823436A (zh) * 2016-05-24 2016-08-03 中国计量大学 一种生丝截面轮廓扫描方法
CN105823436B (zh) * 2016-05-24 2018-08-03 中国计量大学 一种生丝截面轮廓扫描方法
CN106338259A (zh) * 2016-10-31 2017-01-18 佛山科学技术学院 杆的弯曲度测量装置及测量方法
CN106338259B (zh) * 2016-10-31 2019-07-26 佛山科学技术学院 杆的弯曲度测量装置及测量方法
CN109579740A (zh) * 2017-04-20 2019-04-05 浙江富通光纤技术有限公司 光纤预制棒的测量装置
CN107167076A (zh) * 2017-06-07 2017-09-15 电子科技大学 一种用于悬式绝缘子的三维扫描装置
CN110296664A (zh) * 2019-08-01 2019-10-01 西京学院 一种根管锉外径及锥度自动化检测装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102628674A (zh) 非接触式试件表面测试系统
CN103344383B (zh) 一种三维柔性阵列触觉传感器标定装置
CN202083309U (zh) 大量程通用卡尺自动检定装置
CN108278979B (zh) 一种叶片原位接触式三维测量装置和方法
CN103148784A (zh) 一种大型叶片全尺寸检测方法
CN204214423U (zh) 一种套筒类零件长度自动测量装置
CN203672347U (zh) 三坐标测量仪
CN106767558B (zh) 一种导轨基面直线度误差的解耦辨识方法
CN103307984A (zh) 一种用于可调桨叶片的激光测量装置、系统及方法
CN111023981B (zh) 一种大型圆柱形工件参数测量装置和方法
CN208795162U (zh) 一种五轴联动叶片光谱共焦测量装置
CN104515489A (zh) 一种套筒类零件长度自动测量装置
CN102072696A (zh) 立式自动化圆度圆柱度测量仪
CN104535029B (zh) 一种重复定位三维检测机构
CN103900490A (zh) 一种轮胎不圆度检测设备及方法
CN104864824A (zh) 板式热交换器板片波形扫描装置
CN110145993A (zh) 接触式挖掘机液压阀体圆孔内径及圆柱度测量装置及方法
CN104330051B (zh) 大口径光学元件中低频面形快速检测装置和方法
CN203464915U (zh) 三坐标测量机
CN105387793A (zh) 一种压气机叶片流道面轮廓度检测装置及方法
CN104515493A (zh) 一种自动化径向跳动测量装置
CN206146398U (zh) 曲轴直径跳动组合式自动测量装置
CN103630098B (zh) 直线位移台运动平行度的非接触检测方法
CN203349785U (zh) 一种用于可调桨叶片的激光测量装置及系统
CN202648606U (zh) 一种洗衣机控制面板直线度测量装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C06 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C10 Entry into substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120808

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)