CN103512886A

CN103512886A - 用于测量工件表面畸变的测量仪

Info

Publication number: CN103512886A
Application number: CN201210199366.7A
Authority: CN
Inventors: 王立明
Original assignee: Beiqi Foton Motor Co Ltd
Current assignee: Beiqi Foton Motor Co Ltd
Priority date: 2012-06-14
Filing date: 2012-06-14
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2032-06-14
Also published as: CN103512886B

Abstract

本发明公开了一种用于测量工件表面畸变的测量仪，其中，该测量仪包括壳体（10）、能够发出激光束的激光发射器（20）、激光接收装置（30）、与该激光发射器（20）和激光接收装置（30）电连接的处理器以及与该处理器电连接的显示器，所述壳体（10）具有侧壁（13），该侧壁（13）的一端为封闭端（11）另一端为开口端（12），所述激光发射器（20）和所述激光接收装置（30）设置在所述壳体（10）内部，所述激光发射器（20）发出的激光能够穿过所述开口端（12）到达所述工件，所述激光接收装置（30）能够接收所述工件表面反射的激光。通过本发明所述的测量仪能够准确方便地测量工件表面的畸变。

Description

用于测量工件表面畸变的测量仪

技术领域

本发明涉及工件检测领域，具体地，涉及一种用于测量工件表面畸变的测量仪。

背景技术

一些工件对表面质量要求较高，例如汽车冲压件中的外观件（例如，侧围、车门等）。但由于实际生产中存在的一些问题，往往导致工件表面出现畸变现象。例如，在生产冲压件时，由于模具研合率低、产品拉延工序件板料工艺补充设计不合理、制造模具加工机床精度不稳定、冲压件生产压床调试不稳定等原因，造成板料冲压生产时，材料在上模和下模之间流动受力失稳，产品成型后塑性形变不一致，从而使冲压件表面存在畸变现象（即，冲压件表面有坑、包等质量缺陷）。

通常，肉眼无法观测到工件表面的质量缺陷，只能等到涂装工序完成后，缺陷才显现出来。最后只能通过刮腻子等再涂装的方式进行弥补，提高了涂装的成本。如果在涂装前发现工件表面畸变，就能够通过抛光打磨等方法消除表面畸变，从而可以避免再次涂装。

目前，通常人工检查工件的表面质量，效率低且质量不易控制。

因此，如何快速有效地检查工件的表面质量成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于测量工件表面质量的测量仪，测量仪能够快速准确地检测出工件的表面质量。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于测量工件表面畸变的测量仪，其特征在于，该测量仪包括壳体、能够发出激光束的激光发射器、激光接收装置、与该激光发射器和激光接收装置电连接的处理器以及与该处理器电连接的显示器，所述壳体具有侧壁，该侧壁的一端为封闭端另一端为开口端，所述激光发射器和所述激光接收装置设置在所述壳体内部，所述激光发射器发出的激光能够穿过所述开口端到达所述工件，所述激光接收装置能够接收所述工件表面反射的激光。

优选地，所述激光发射器的发射方向倾斜于所述壳体的纵轴。

优选地，所述壳体的侧壁的内表面涂覆有黑色的不反光层。

优选地，该测量仪包括环绕所述开口端设置的凸缘，该凸缘能够贴合在所述工件上。

优选地，所述凸缘由橡胶材料注塑成型获得。

将本发明所述的测量仪放置在工件上之后，激光发射器发射的激光射在工件表面上，工件表面将激光发射至激光接收装置，通过激光发射器发射激光到激光接收装置接收激光所用的时间即可判断工件的表面情况。通过本发明所述的测量仪能够准确方便地测量工件表面的畸变。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的一种实施方式的测量仪的原理图，其中所测工件表面为平面；和

图2是当所测工件表面发生畸变时图1中所示的测量仪的原理图。

附图标记说明

10 壳体 11 封闭端

12 开口端 13 侧壁

20 激光发射器 30 激光接收装置

40 凸缘 50 工件

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1和图2所示，本发明提供一种用于测量工件表面畸变的测量仪，其中，该测量仪包括壳体10、能够发出激光束的激光发射器20、激光接收装置30、与该激光发射器20和激光接收装置30电连接的处理器以及与该处理器电连接的显示器，壳体10具有侧壁13，该侧壁13的一端为封闭端11另一端为开口端12，激光发射器20和激光接收装置30设置在壳体10内部，激光发射器20发出的激光能够穿过开口端12到达工件，激光接收装置30能够接收工件表面反射的激光。

如图所示，设置在壳体10内部的两个激光发射器20分别发射出激光束A和激光束B。该激光束A和激光束B到达工件表面后，经工件表面反射分别成为反射光束A’和反射光束B’，并且反射光束A’和反射光束B’到达激光接收装置30，与激光接收装置30感应到反射光束A’和反射光束B’，将信号传递给与激光接收装置30电连接的处理器，与处理器电连接的显示器将显示从发射激光束至反射光束到达激光接收装置30所用的时间。

在图1和图2中，测量仪中设置有两个激光发射器20，可以根据反射光束A’和反射光束B’到达激光接收装置30的时间差的大小判断工件在测量处的畸变程度。

如图1中所示，反射光束A’和反射光束B’同时到达激光接收装置，时间差为0，工件在此处并无畸变。而在图2中，反射光束B’比反射光束A’先到达激光接收装置30，工件在此处有畸变。

所述处理器能够更加反射光束到达的时间差和光速来换算工件表面的畸变值。例如，可以根据时间差来换算工件上与激光束A对应的点以及工件上与激光束B对应的点之间的位置差。当二者的位置差在0~0.2mm之间内时，可认为工件表面是合格的。当二者的位置差在0.2~0.3mm之间时，工件表面发生了较小的畸变，但是对于不处于肉眼平视处的工件来说，这也可以允许的。但当二者位置差在0.3mm以上时，则是不可接收的，应当人工抛光、打磨，消除表面畸变。优选地，所述处理器可以为单片机。

应当理解的是，在图1和图2中虽然只示出了其中的两个激光发射器20，但本发明并不限于此。可以在壳体10内设置两个以上的激光发射器20。当壳体10内设置两个以上的激光发射器20时，可以通过测量各个激光发射器20发射出的激光束反射至激光接收装置30上所需的时间来判断工件表面的畸变程度。

在本发明中，对激光发射器20和激光接收装置30的设置并没有特殊要求，只要能够满足激光发射器20发出的激光束经工件50反射后能够到达激光接收装置30即可。例如，激光发射器20的发射方向可以倾斜于壳体10的纵轴L，以保证激光发射器20发射出的激光束经工件表面反射后能够到达激光接收装置30。在本发明所述的优选实施方式中，壳体10内用于设置激光发射器20的部分与用于设置激光接收装置的部分关于壳体10的纵轴L对称。

为了便于设置激光发射器20和激光接收装置30，优选地，可以将激光发射器20和激光接收装置30固定在壳体10的封闭端11上。

如上所述，在本发明中，激光发射器20的个数并不限于两个。通常，激光发射器20的个数越多，对工件表面的畸变程度测量越精确。

为了防止壳体10影像激光的反射，优选地，壳体10的侧壁13的内表面涂覆有黑色的不反光层。优选地，该不反光层为黑色电泳漆涂层，以使该不反光层能够均匀地分布在壳体10的内表面上。

在本发明中，为了使测量仪能够在测量时保持稳定，优选地，该测量仪还可以包括环绕开口端12设置的凸缘40，该凸缘40能够贴合在工件上。凸缘40能够对壳体10起到支撑作用，使测量时测量仪保持稳定的状态。

为了避免凸缘40对工件表面造成损坏，优选地，凸缘40由橡胶材料注塑成型获得。橡胶材料有弹性，且较为柔软，技能支撑壳体10，又不会对工件表面造成损坏。

将本发明所述的测量仪放置在工件上之后，激光发射器发射的激光射在工件表面上，工件表面将激光发射至激光接收装置，通过激光发射器发射激光到激光接收装置接收激光所用的时间即可判断工件的表面情况。通过本发明所述的测量仪能够准确方便地测量工件的畸变。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

1.一种用于测量工件表面畸变的测量仪，其特征在于，该测量仪包括壳体（10）、能够发出激光束的激光发射器（20）、激光接收装置（30）、与该激光发射器（20）和激光接收装置（30）电连接的处理器以及与该处理器电连接的显示器，所述壳体（10）具有侧壁（13），该侧壁（13）的一端为封闭端（11）另一端为开口端（12），所述激光发射器（20）和所述激光接收装置（30）设置在所述壳体（10）内部，所述激光发射器（20）发出的激光能够穿过所述开口端（12）到达所述工件，所述激光接收装置（30）能够接收所述工件表面反射的激光。

2.根据权利要求1所述的测量仪，其特征在于，所述激光发射器（20）的发射方向倾斜于所述壳体（10）的纵轴（L）。

3.根据权利要求1或2所述的测量仪，其特征在于，所述壳体（10）的侧壁（13）的内表面涂覆有黑色的不反光层。

4.根据权利要求1或2所述的测量仪，其特征在于，该测量仪包括环绕所述开口端（12）设置的凸缘（40），该凸缘（40）能够贴合在所述工件上。

5.根据权利要求4所述的测量仪，其特征在于，所述凸缘（40）由橡胶材料注塑成型获得。