CN108871249A - 三坐标激光辅助测量装置 - Google Patents

Abstract

一种三坐标激光辅助测量装置，包括工作台、激光辅助测量仪，工作台包括平台、横轨、纵轨、竖轨以及磁栅尺，所述激光辅助测量仪滑动设置于横轨或纵轨或竖轨上，激光辅助测量仪包括设置于内部的处理器、磁性测距机构、激光发射器和设置于外部的显示器，激光发射器能够发出与横轨、纵轨、竖轨方向相同的三个方向的激光面，以通过激光面与待测工件的待测位置重合的方式找准所述待测位置，磁性测距机构用于识别其与磁栅尺基准位置之间的相对距离，本发明采用现有磁栅尺技术原理，可精确快速确定测量的基准面，还采用激光面测量基准平面，调节基准效率高，减少工件支顶危险，提高安全成本，无需反复调解工件,尺寸测量精度高。

Description

三坐标激光辅助测量装置

技术领域

本发明涉及机械行业铸件尺寸测量技术领域，尤其涉及一种三坐标激光辅助测量装置。

背景技术

现有的手工划线工具只能使用于平面小型工件，无法进行三个坐标方向的测量，只能测量完一个坐标方向后，将工件翻转使另外一个坐标方向的面与水平面平行，而后测量，第三个坐标方向，也要翻转工件，而且有的工件由于偏重是无法直立测量的，这样测量效率非常低，已不能满足工业工位器具的使用。而现有的三坐标测量仪其自身体积庞大，且需要配置测量臂，使得测量成本大幅提高，造成生产成本的大幅上升，不利于企业的发展。

发明内容

有必要提出一种操作方便、测量精确度高、三维方向测量的三坐标激光辅助测量装置。

一种三坐标激光辅助测量装置，包括工作台、激光辅助测量仪，工作台包括平台、横轨、纵轨、竖轨以及分别设于横轨、纵轨、竖轨内侧侧壁上的磁栅尺，所述平台为一水平平面，横轨、纵轨、竖轨分别沿着X轴方向、Y轴方向、Z轴方向设置与平台上，横轨、纵轨、竖轨之间形成的空间用于置放待测工件，所述激光辅助测量仪滑动设置于横轨或纵轨或竖轨上，激光辅助测量仪包括设置于内部的处理器、磁性测距机构、激光发射器和设置于外部的显示器，磁性测距机构、激光发射器、显示器均与处理器连接，激光发射器能够发出与横轨、纵轨、竖轨方向相同的三个方向的激光面，以通过激光面与待测工件的待测位置重合的方式找准所述待测位置，磁性测距机构用于识别其与磁栅尺基准位置之间的相对距离，并将所述相对距离提供至处理器，处理器将处理后的用于表征工件尺寸的数据发送至显示器，以供操作者观察记录。

优选的，磁性测距机构为编码器，编码器内部设置用于记录编码器经过磁栅尺时所覆盖的长度信息，并将所述长度信息提供至处理器，处理器将所述长度信息按照预设算法处理，得到表征工件待测位置的实际尺寸的信息，并发送至显示器显示。

优选的，所述磁栅尺用卷尺代替，卷尺分别设于横轨、纵轨、竖轨内侧侧壁上，以使激光发射器发出的三个方向的激光面照射在卷尺上，以供操作人员观察读取表征工件待测位置的实际尺寸。

优选的，所述激光辅助测量仪还包括上盖、下盖、清零按钮，上盖和下盖上下扣合，形成用以容纳其他部件的封闭箱体，在箱体的侧壁和底部分别开设与竖轨匹配的竖向移动卡槽和与横轨或纵轨匹配的水平移动卡槽，还在箱体的顶部和侧壁上开设供激光穿出的窗口，所述激光发射器设置在箱体内部，并与窗口位置相对应，以使激光发生器发出的三个方向的激光从所述窗口穿出，清零按钮设置于箱体的外壁上，清零按钮与磁性测距机构连接，以通过清零按钮对磁性测距机构内部的数据进行清零。

优选的，在竖向移动卡槽和水平移动卡槽内分别设置竖向滚轮和水平滚轮，以减小摩擦力。

优选的，还在激光辅助测量仪内部设置磁铁，在激光辅助测量仪外壁设置旋钮，磁铁靠近箱体的底部侧壁设置，磁铁与旋钮之间连接短轴，短轴穿过箱体的侧壁，以通过旋拧外部的旋钮的方向调整磁铁的磁极方向，以通过人工控制磁铁磁极方向，实现磁铁与横轨或纵轨或竖轨的吸附定位。

优选的，还在横轨、纵轨、竖轨的底部设置调平角座。

本发明的有益效果为：

1）本发明有液晶读数显示功能，提高数据采集以及测量效率。

2）本发明采用现有磁栅尺技术原理，可精确快速确定测量的基准面。

3）准确定位，与手工划线设备配合使用，可以准确确定工件基准坐标平面，配用卷尺快速准确测量工件的尺寸，有利于提高测量速度。

4）采用激光面测量基准平面，调节基准效率高，减少工件支顶危险，提高安全成本，无需反复调解工件,尺寸测量精度高。

5）本发明可采集所移动数据.可即时确定所在位置与起始位置的尺寸.以确定工件上所处的多个基准。

6）本发明采用现有先进电子芯片计算功能，可显示移动的基准位置，以及H/V/A所在基准与起始位置的基准尺寸。

7）本发明与现有技术不同的是简易而新颖的设计，体积小外型设计简单。

附图说明

图1为三坐标激光辅助测量装置的结构示意图。

图2为三坐标激光辅助测量装置的俯视图。

图3为三坐标激光辅助测量装置的主视图。

图4为三坐标激光辅助测量装置的结构示意图。

图5为三坐标激光辅助测量装置的另一个角度的结构示意图。

图6为三坐标激光辅助测量装置的主视图。

图7为三坐标激光辅助测量装置的后视图。

图8为三坐标激光辅助测量装置的左视图。

图9为三坐标激光辅助测量装置的俯视图。

图10为三坐标激光辅助测量装置的仰视图。

图11为图10中沿着B-B的剖视图。

图12为图10中沿着D-D的剖视图。

图中：平台11、横轨12、纵轨13、竖轨14、磁栅尺15、激光辅助测量仪21、处理器22、磁性测距机构23、激光发射器24、显示器25、上盖26、第一窗口261、第二窗口262、第三窗口263、下盖27、竖向移动卡槽271、水平移动卡槽272、清零按钮28、竖向滚轮29、水平滚轮31、磁铁32、旋钮33、调平角座34、工件100。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参见图1至图12，本发明实施例提供了一种三坐标激光辅助测量装置，包括工作台、激光辅助测量仪21，工作台包括平台11、横轨12、纵轨13、竖轨14以及分别设于横轨12、纵轨13、竖轨14内侧侧壁上的磁栅尺15，所述平台11为一水平平面，横轨12、纵轨13、竖轨14分别沿着X轴方向、Y轴方向、Z轴方向设置与平台11上，横轨12、纵轨13、竖轨14之间形成的空间用于置放待测工件100，所述激光辅助测量仪21滑动设置于横轨12或纵轨13或竖轨14上，激光辅助测量仪21包括设置于内部的处理器22、磁性测距机构23、激光发射器24和设置于外部的显示器25，磁性测距机构23、激光发射器24、显示器25均与处理器22连接，激光发射器24能够发出与横轨12、纵轨13、竖轨14方向相同的三个方向的激光面，以通过激光面与待测工件100的待测位置重合的方式找准所述待测位置，磁性测距机构23用于识别其与磁栅尺15基准位置之间的相对距离，并将所述相对距离提供至处理器22，处理器22将处理后的用于表征工件100尺寸的数据发送至显示器25，以供操作者观察记录。

进一步，磁性测距机构23为编码器，编码器内部设置用于记录编码器经过磁栅尺15时所覆盖的长度信息，例如长度信息可以是一组0/1代码，并将所述长度信息提供至处理器22，处理器22将所述长度信息按照预设算法处理，得到表征工件100待测位置的实际尺寸的信息，并发送至显示器25显示。

进一步，所述磁栅尺15用卷尺代替，卷尺分别设于横轨12、纵轨13、竖轨14内侧侧壁上，以使激光发射器24发出的三个方向的激光面照射在卷尺上，以供操作人员观察读取表征工件100待测位置的实际尺寸。

进一步，所述激光辅助测量仪21还包括上盖26、下盖27、清零按钮28，上盖26和下盖27上下扣合，形成用以容纳其他部件的封闭箱体，在箱体的侧壁和底部分别开设与竖轨14匹配的竖向移动卡槽271和与横轨12或纵轨13匹配的水平移动卡槽272，还在箱体的顶部和侧壁上开设供激光穿出的窗口，所述激光发射器24设置在箱体内部，并与窗口位置相对应，以使激光发生器发出的三个方向的激光从所述窗口穿出，清零按钮28设置于箱体的外壁上，清零按钮28与磁性测距机构23连接，以通过清零按钮28对磁性测距机构23内部的数据进行清零。其中的激光发射器24可以上同时或不同时能够发出三个方向的激光面的器件，也可以是分别能够发出单独一个方向的激光面的激光器，本方案中就是设置三个如此的单独激光器。三个方向的激光面分别从箱体的顶部和侧壁开设的第一窗口261、第二窗口262、第三窗口263穿出。

进一步，在竖向移动卡槽271和水平移动卡槽272内分别设置竖向滚轮29和水平滚轮31，以减小摩擦力。

进一步，还在激光辅助测量仪21内部设置磁铁32，在激光辅助测量仪21外壁设置旋钮33，磁铁32靠近箱体的底部侧壁设置，磁铁32与旋钮33之间连接短轴，短轴穿过箱体的侧壁，以通过旋拧外部的旋钮33的方向调整磁铁32的磁极方向，以通过人工控制磁铁32磁极方向，实现磁铁32与横轨12或纵轨13或竖轨14的吸附定位。

进一步，还在横轨12、纵轨13、竖轨14的底部设置调平角座34。

本发明的使用方法是：

首先将工件100置放在平台11上，选中工件100的一个平面与横轨12平行，作为基准面。

调平，使得横轨12、竖轨14、纵轨13与平台11平行。

将激光辅助测量仪21安放在横轨12上，找准工件100上的某个位置为X方向的起始位置，此时将激光辅助测量仪21内测量X方向的编码器的数据清零；

当移动辅助测量仪时，辅助测量仪的编码器就会滑过贴在横轨12上的磁栅尺15，编码器就会感应到磁删尺上有规律的变化磁场的s/n极，从而记录滑动所经过的磁栅格数，用于表征沿着横轨12滑过的距离，编码器将该数据发送至处理器22，处理器22将其处理为表征工件100尺寸的数据，显示在显示屏幕上，屏幕上的数据即为测量的产品尺寸。

同理测量工件100沿着纵轨13和竖轨14方向的尺寸。

当需要测量工件100沿着纵轨13方向的尺寸时，将激光辅助测量仪21取从横轨12上取下，沿着水平移动卡槽272安放在纵轨13上，沿着纵轨13滑动即可。

当需要测量工件100沿着竖轨14方向的尺寸时，将激光辅助测量仪21取从横轨12上取下，沿着水平移动卡槽272安放在竖轨14上，沿着竖轨14滑动即可。

本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种三坐标激光辅助测量装置，其特征在于：包括工作台、激光辅助测量仪，工作台包括平台、横轨、纵轨、竖轨以及分别设于横轨、纵轨、竖轨内侧侧壁上的磁栅尺，所述平台为一水平平面，横轨、纵轨、竖轨分别沿着X轴方向、Y轴方向、Z轴方向设置与平台上，横轨、纵轨、竖轨之间形成的空间用于置放待测工件，所述激光辅助测量仪滑动设置于横轨或纵轨或竖轨上，激光辅助测量仪包括设置于内部的处理器、磁性测距机构、激光发射器和设置于外部的显示器，磁性测距机构、激光发射器、显示器均与处理器连接，激光发射器能够发出与横轨、纵轨、竖轨方向相同的三个方向的激光面，以通过激光面与待测工件的待测位置重合的方式找准所述待测位置，磁性测距机构用于识别其与磁栅尺基准位置之间的相对距离，并将所述相对距离提供至处理器，处理器将处理后的用于表征工件尺寸的数据发送至显示器，以供操作者观察记录。

2.如权利要求1所述的三坐标激光辅助测量装置，其特征在于：磁性测距机构为编码器，编码器内部设置用于记录编码器经过磁栅尺时所覆盖的长度信息，并将所述长度信息提供至处理器，处理器将所述长度信息按照预设算法处理，得到表征工件待测位置的实际尺寸的信息，并发送至显示器显示。

3.如权利要求1所述的三坐标激光辅助测量装置，其特征在于：所述磁栅尺用卷尺代替，卷尺分别设于横轨、纵轨、竖轨内侧侧壁上，以使激光发射器发出的三个方向的激光面照射在卷尺上，以供操作人员观察读取表征工件待测位置的实际尺寸。

4.如权利要求2所述的三坐标激光辅助测量装置，其特征在于：所述激光辅助测量仪还包括上盖、下盖、清零按钮，上盖和下盖上下扣合，形成用以容纳其他部件的封闭箱体，在箱体的侧壁和底部分别开设与竖轨匹配的竖向移动卡槽和与横轨或纵轨匹配的水平移动卡槽，还在箱体的顶部和侧壁上开设供激光穿出的窗口，所述激光发射器设置在箱体内部，并与窗口位置相对应，以使激光发生器发出的三个方向的激光从所述窗口穿出，清零按钮设置于箱体的外壁上，清零按钮与磁性测距机构连接，以通过清零按钮对磁性测距机构内部的数据进行清零。

5.如权利要求4所述的三坐标激光辅助测量装置，其特征在于：在竖向移动卡槽和水平移动卡槽内分别设置竖向滚轮和水平滚轮，以减小摩擦力。

6.如权利要求2所述的三坐标激光辅助测量装置，其特征在于：还在激光辅助测量仪内部设置磁铁，在激光辅助测量仪外壁设置旋钮，磁铁靠近箱体的底部侧壁设置，磁铁与旋钮之间连接短轴，短轴穿过箱体的侧壁，以通过旋拧外部的旋钮的方向调整磁铁的磁极方向，以通过人工控制磁铁磁极方向，实现磁铁与横轨或纵轨或竖轨的吸附定位。

7.如权利要求2所述的三坐标激光辅助测量装置，其特征在于：还在横轨、纵轨、竖轨的底部设置调平角座。