CN112229352B - 异形连续曲面技术参数快速检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种异形连续曲面技术参数快速检测装置，包括测量平台、高精度移动组件和数据采集系统，所述测量平台的上表面为水平的平面，所述测量平台的上表面上设置有被检测物限位框，所述高精度移动组件安装于测量平台上，所述数据采集系统固定于高精度移动组件上且采集端正对所述被检测物限位框，所述高精度移动组件用于驱动数据采集系统在被检测物限位框内移动。该异形连续曲面技术参数快速检测装置通过设置稳定的检测平台、高精度的移动组件以及合理的数据采集机构，精确的获取被检测物的表面曲线，直观的反应被检测物的状态，判断被检测物是否合格。

Description

异形连续曲面技术参数快速检测装置

技术领域

本发明涉及连续曲面检测技术，具体的说，涉及了一种异形连续曲面技术参数快速检测装置。

背景技术

近年来，随着生产力水平的不断提高及制造业的飞速发展，市场对异形曲面产品的需求也在快速增长。

在世界各大城市，纷纷涌现出各种造型复杂、视觉冲击力极强的多维曲面产品，这些产品都是由大量的三维曲面构成，于是对曲面元件在生产成本、加工精度和轻量化程度等方面的要求越来越高，能否加工出高质量的曲面元件，不仅取决于机床的加工精度，更受到测量技术水平的限制。从某种意义上讲，如果没有与精密加工技术相对应的精密检测装置和先进的测量方法，很难实现曲面的精密加工。

如申请号为201911341880.8的一种曲面玻璃盖板的平坦度检测装置，是一种非接触式的检测方式，借助激光传感器的光学性能来进行测量，但是光学传感器的造价高，且面对曲面的测算部分依赖于运算，保证精度的前提下需要的数量众多，会导致成本提升较多。

因此，对于一些重要的、复杂的、直接影响产品性能参数的曲面进行检测判断，也就显得尤为重要。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种结构简单、能够快速、直观的检测曲面精度的异形连续曲面技术参数快速检测装置。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种异形连续曲面技术参数快速检测装置，包括测量平台、高精度移动组件和数据采集系统，所述测量平台的上表面为水平的平面，所述测量平台的上表面上设置有被检测物限位框，所述高精度移动组件安装于测量平台上，所述数据采集系统固定于高精度移动组件上且采集端正对所述被检测物限位框，所述高精度移动组件用于驱动数据采集系统在被检测物限位框内移动。

基上所述，所述数据采集系统包括光栅尺和电子数显深度表，所述电子数显深度表的表体通过位置和角度调节机构安装于高精度移动组件上，所述电子数显深度表的探针正对所述被检测物限位框的内部，所述位置和角度调节机构用于调节电子数显表的位置和角度；所述光栅尺安装于被检测物限位框的一侧，所述光栅尺的移动滑块与高精度移动组件的移动部件连接以检测移动距离。

基上所述，所述高精度移动组件包括双头驱动电机、电机固定座、联轴器、直线导轨、滑块和滚珠丝杠，所述测量平台上设有一对支撑座，所述滚珠丝杠的两端以及直线导轨的两端分别安装在两个支撑座上，所述双头驱动电机通过联轴器连接滚珠丝杠的一端，所述双头驱动电机通过电机固定座固定在测量平台上，所述直线导轨设置于滚珠丝杠的两侧，所述滑块与所述直线导轨滑动配合，所述滑块与滚珠丝杠的螺母固定在一起，所述双头驱动电机通过滚珠丝杠驱动滑块沿直线导轨做往复运动，所述数据采集系统固定于所述滑块上，所述被检测物限位框和所述滚珠丝杠平行设置。

基上所述，所述滚珠丝杠的端部还安装调节手轮。

基上所述，所述位置和角度调节机构包括固定于滑块上的竖向设置的立杆、箍设于立杆上的箍圈、固定于所述箍圈上的横臂和可转动的安装于横臂末端的摆动臂，所述电子数显表安装于所述摆动臂的末端。

基上所述，所述直线导轨的两端安装有光电开关，所述光电开关连接伺服驱动器，所述伺服驱动器连接双头驱动电机，所述伺服驱动器还连接工控机，所述工控机连接显示器和控制按钮，所述工控机根据光电开关的状态控制双头驱动电机的工作状态，所述控制按钮用于选择控制指令，所述显示器用于显示工作状态。

基上所述，所述被检测物限位框的两端各安装一个快速夹紧组件，所述快速夹紧组件包括压紧头和操作手柄，所述压紧头的压紧端正对被检测物限位框的内部，所述压紧头的尾端铰接于被检测物限位框的两端，所述操作手柄用于限制和压紧所述压紧头。

基上所述，所述高精度移动组件的外围设置有防护组件，所述防护组件包括风琴护罩，所述风琴护罩罩设于滚珠丝杠外。

基上所述，所述测量平台为天然大理石平台，所述大理石平台的表面镶嵌不锈钢螺纹钢套。

基上所述，所述光栅尺、滚珠丝杠和被检测物限位框均平行设置。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明将被检测件放入被检测物限位框中，然后通过高精度移动组件带动数据采集系统移动，在移动的过程中采集被检测件的连续曲面数据，将这些数据与系统中的数据进行比对判断，最终判断产品是否合格。

进一步的，为简化检测手段，提高检测精度，将数据采集系统设计为带有光栅尺和电子数显深度表的系统，光栅尺用来采集行走的距离数据，电子数显深度表用来采集连续曲面的起伏数据，两者相互结合，得到被检测件的连续曲面变化数据。

进一步的，高精度移动组件的设置，提高了整个设备的移动精度，也提高了数据采集的精度，调节手轮主要用于调整初始位置，提升检测设备的可操作性。

进一步的，设置位置和角度调节装置，可以方便的调节被检测物的位置和角度，与被检测件的契合度更高。

进一步的，设置光电开关、伺服驱动器和工控机，与双头驱动电机联动，实现检测过程的自动化。

进一步的，设置快速夹紧装置，从两端夹紧被检测物，避免检测过程中由于接触导致的被检测物晃动。

附图说明

图1是本发明中异形连续曲面技术参数快速检测装置的整体结构示意图。

图2时本发明中测试平台上方高精度移动组件和限位框的结构示意图。

图中：1.测量平台；2.直线导轨；3.滚珠丝杠；4.滑块；5.位置和角度调节机构；6.电子数显深度表；7.数据传输线；8.被检测物限位框；9.防护组件；10.快速夹紧组件；11.双头驱动电机；12.调节手轮；13.显示器；14.控制按钮；15.中控系统；16.光电开关；17.光栅尺；18.光栅尺连接板。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1和图2所示，一种异形连续曲面技术参数快速检测装置，包括测量平台1、高精度移动组件、数据采集系统和中控系统。

所述测量平台1选用大理石平面，其上表面为水平的平面，且平台的表面镶嵌不锈钢螺纹钢套，用于强化平台强度，所述测量平台1的上表面上设置有被检测物限位框8，用于放入被测试件。

所述被检测物限位框8的两端各安装一个快速夹紧组件10，所述快速夹紧组件10包括压紧头和操作手柄，所述压紧头的压紧端正对被检测物限位框的内部，所述压紧头的尾端铰接于被检测物限位框的两端，所述操作手柄用于限制和压紧所述压紧头。

所述高精度移动组件安装于测量平台1上，包括双头驱动电机11、电机固定座、联轴器、直线导轨2、滑块4和滚珠丝杠3，所述测量平台1上设有一对支撑座，所述滚珠丝杠3的两端以及直线导轨2的两端分别安装在两个支撑座上，所述双头驱动电机11通过联轴器连接滚珠丝杠3的一端，所述双头驱动电机11通过电机固定座固定在测量平台1上，所述直线导轨2设置于滚珠丝杠3的两侧，所述滑块4与所述直线导轨2滑动配合，所述滑块4与滚珠丝杠3的螺母固定在一起，所述双头驱动电机11通过滚珠丝杠3驱动滑块4沿直线导轨2做往复运动，所述被检测物限位框8和所述滚珠丝杠3平行设置。

所述滚珠丝杠3的端部还安装调节手轮12，用于调节电子数显深度表6的初始检测位置。

所述数据采集系统包括光栅尺17和电子数显深度表6，所述电子数显深度表6的表体通过位置和角度调节机构5安装于滑块4上，所述电子数显深度表6的探针正对所述被检测物限位框8的内部，所述位置和角度调节机构5用于调节电子数显表的位置和角度；所述光栅尺17安装于被检测物限位框8的一侧，所述光栅尺17的移动滑块与所述滑块4连接以检测移动距离。

所述位置和角度调节机构5包括固定于滑块4上的竖向设置的立杆、箍设于立杆上的箍圈、固定于所述箍圈上的横臂和可转动的安装于横臂末端的摆动臂，所述电子数显表6安装于所述摆动臂的末端。

为了提高设备运行的自动化程度，设置中控系统15，包括安装于所述直线导轨的两端的光电开关16以及伺服驱动器和工控机，所述伺服驱动器连接双头驱动电机，光电开关16连接伺服驱动器，所述伺服驱动器还连接工控机，所述工控机连接显示器13和控制按钮14，所述工控机根据光电开关16的状态控制双头驱动电机11的工作状态，所述控制按钮14用于选择控制指令，所述显示器13用于显示工作状态，所述电子数显表6和双头驱动单机11分别通过数据传输线7连接工控机。

所述高精度移动组件的外围设置有防护组件，所述防护组件包括风琴护罩，所述风琴护罩罩设于滚珠丝杠外。

工作原理：将待测件水平放入被检测物限位框8中，用快速压紧装置将待测件的两端压紧固定，然后调整位置和角度调节机构，使电子数显表6的探头与待测件贴合，然后调整调节手轮12，调整电子数显表6的探头移动至起始位置。

然后启动控制软件，双头驱动电机11通过滚珠丝杠3带动滑块4移动，进而带动电子数显表6移动，仪器开始检测，记录数据，设定行走的方向为x轴向，由光栅尺来统计，电子数显表6的起伏数据为y轴向，即可得到一组x轴与y轴相对应的数据，用于表达连续曲面的状态。

当电子数显表6行走至光电开关处时，检测结束。

中控系统将测得的数据进行运算处理，最终得到波形图或表格图，反应在显示器上的控制界面上，通过数据库中标准数据的比对和分析判断，提示被测件是否合格。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (5)

1.一种异形连续曲面技术参数快速检测装置，其特征在于：包括测量平台、高精度移动组件和数据采集系统，所述测量平台为天然大理石平台，所述大理石平台的表面镶嵌不锈钢螺纹钢套，所述测量平台的上表面为水平的平面，所述测量平台的上表面上设置有被检测物限位框，所述高精度移动组件安装于测量平台上，所述数据采集系统固定于高精度移动组件上且采集端正对所述被检测物限位框，所述高精度移动组件用于驱动数据采集系统在被检测物限位框内移动；所述数据采集系统包括光栅尺和电子数显深度表，所述电子数显深度表的表体通过位置和角度调节机构安装于高精度移动组件上，所述电子数显深度表的探针正对所述被检测物限位框的内部，所述位置和角度调节机构用于调节电子数显表的位置和角度；所述光栅尺安装于被检测物限位框的一侧，所述光栅尺、滚珠丝杠和被检测物限位框均平行设置，所述光栅尺的移动滑块与高精度移动组件的移动部件连接以检测移动距离；数据采集系统记录数据，设定行走的方向为x轴向，由光栅尺来统计，电子数显表的起伏数据为y轴向，即可得到一组x轴与y轴相对应的数据，用于表达连续曲面的状态；中控系统将测得的数据进行运算处理，最终得到波形图或表格图，反应在显示器上的控制界面上，通过数据库中标准数据的比对和分析判断，提示被测件是否合格；

所述高精度移动组件包括双头驱动电机、电机固定座、联轴器、直线导轨、滑块和滚珠丝杠，所述测量平台上设有一对支撑座，所述滚珠丝杠的两端以及直线导轨的两端分别安装在两个支撑座上，所述双头驱动电机通过联轴器连接滚珠丝杠的一端，所述双头驱动电机通过电机固定座固定在测量平台上，所述直线导轨设置于滚珠丝杠的两侧，所述滑块与所述直线导轨滑动配合，所述滑块与滚珠丝杠的螺母固定在一起，所述双头驱动电机通过滚珠丝杠驱动滑块沿直线导轨做往复运动，所述数据采集系统固定于所述滑块上，所述被检测物限位框和所述滚珠丝杠平行设置；

所述被检测物限位框的两端各安装一个快速夹紧组件，所述快速夹紧组件包括压紧头和操作手柄，所述压紧头的压紧端正对被检测物限位框的内部，所述压紧头的尾端铰接于被检测物限位框的两端，所述操作手柄用于限制和压紧所述压紧头。

2.根据权利要求1所述的异形连续曲面技术参数快速检测装置，其特征在于：所述滚珠丝杠的端部还安装调节手轮。

3.根据权利要求2所述的异形连续曲面技术参数快速检测装置，其特征在于：所述位置和角度调节机构包括固定于滑块上的竖向设置的立杆、箍设于立杆上的箍圈、固定于所述箍圈上的横臂和可转动的安装于横臂末端的摆动臂，所述电子数显表安装于所述摆动臂的末端。

4.根据权利要求1-3任一项所述的异形连续曲面技术参数快速检测装置，其特征在于：所述直线导轨的两端安装有光电开关，所述光电开关连接伺服驱动器，所述伺服驱动器连接双头驱动电机，所述伺服驱动器还连接工控机，所述工控机连接显示器和控制按钮，所述工控机根据光电开关的状态控制双头驱动电机的工作状态，所述控制按钮用于选择控制指令，所述显示器用于显示工作状态。

5.根据权利要求4所述的异形连续曲面技术参数快速检测装置，其特征在于：所述高精度移动组件的外围设置有防护组件，所述防护组件包括风琴护罩，所述风琴护罩罩设于滚珠丝杠外。