CN112344886A - 一种电梯空心导轨几何误差测量装置及测量方法 - Google Patents

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CN112344886A CN202011203596.7A CN202011203596A CN112344886A CN 112344886 A CN112344886 A CN 112344886A CN 202011203596 A CN202011203596 A CN 202011203596A CN 112344886 A CN112344886 A CN 112344886A
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Abstract

本发明公开了一种电梯空心导轨几何误差测量装置，包括空心导轨输入流水线、空心导轨移位部件、空心导轨定位部件、测量部件以及空心导轨输出流水线，空心导轨由空心导轨输入流水线传输至空心导轨移位部件，经过角度及位置调整后由空心导轨定位部件进行定位，再通过测量部件对其进行几何误差测量后，由空心导轨输出流水线输出。本装置使用测距传感器实现了电梯导轨各表面的几何误差测量，避免了采用多个激光测距传感器对电梯导轨分别对各表面测量导致结构复杂，成本较高等缺陷；同时，该装置能够对导轨的平面度、垂直度、平行度和轮廓度测量，一机多用。

Description

一种电梯空心导轨几何误差测量装置及测量方法
技术领域
本发明涉及零件几何误差测量装置，尤其是涉及一种电梯空心导轨几何误差测量装置及测量方法。
背景技术
随着生活水平的快速提高，生活中对电梯的需求日益增加。电梯导轨是电梯的重要组件，对保证电梯的运行质量起着至关重要的作用。因此，对电梯导轨加工质量的检测显得尤为重要。
根据电梯导轨国家标准，电梯导轨的几何公差包括平行度、平面度、垂直度和轮廓度，目前电梯导轨几何误差的测量都是采用人工方式，且大多只测量直线度近似判断电梯导轨的质量，操作者手工检测导轨质量，使得其测量精度受到人为因素影响；手工测量速度慢导致测量效率低，因而增加生产的成本；此外手工测量不便测量结果的数字化存档，给信息化管理带来了极大的困难。
发明内容
发明目的：为了克服背景技术的不足，本发明第一目的是公开一种电梯空心导轨几何误差测量装置；第二目的是公开一种基于上述测量装置测量电梯空心导轨几何误差的测量方法。
技术方案：本发明所述的电梯空心导轨几何误差测量装置，包括空心导轨输入流水线、空心导轨移位部件、空心导轨定位部件、测量部件以及空心导轨输出流水线，空心导轨由空心导轨输入流水线传输至空心导轨移位部件，经过角度及位置后调整由空心导轨定位部件进行定位，再通过测量部件对其进行几何误差测量后，由空心导轨输出流水线输出；
所述测量部件包括与定位后的空心导轨并排平行设置的安装支架、测距传感器，所述测距传感器通过垂直、水平传动机构设置在安装支架上，可在空心导轨一侧垂直、水平移动，所述空心导轨定位部件设有角度转动机构，可对空心导轨的角度进行调整。
进一步的，所述空心导轨移位部件包括水平移动组件、辅助移入组件以及推送组件；水平移动组件包括支撑平台、一号静导轨、齿条、移动平台、一号电机、一号动导轨和齿轮，所述一号静导轨设置于所述支撑平台台面上，所述齿条在支撑平台台面上与所述一号静导轨平行设置，所述一号静导轨上配合安装有所述一号动导轨，所述移动平台设置在一号动导轨上，所述一号电机安装在所述移动平台上，其输出轴上设置有所述齿轮，所述齿轮与所述齿条啮合。
进一步的，所述辅助移入组件包括刮板、辅助平台、推板、驱动座、二号气缸、二号摆动气缸、二号双轴气缸、二号光杆和支撑架；所述支撑架由顶面和四根支撑腿构成，所述支撑架通过支撑腿设置于支撑平台上，所述二号光杆设置于所述支撑架的顶面，所述辅助平台通过直线轴承安装在所述二号光杆上，所述驱动座设置于辅助平台的一端，所述辅助平台另一端设置有所述二号摆动气缸，所述二号气缸设置于支撑架的顶面且位于所述驱动座一侧，其活塞杆末端与所述驱动座连接，当所述二号气缸活塞杆伸缩时，带动所述辅助平台沿所述二号光杆移动，所述支撑架顶面一端设置有所述二号双轴气缸和另一只所述二号摆动气缸，两个所述二号摆动气缸的输出轴上均设置有所述刮板，所述二号双轴气缸活塞杆末端设置有所述推板；
所述推送组件包括三号动导轨、三号气缸、L型平台、三号静导轨和L型安装板；所述L型安装板一侧安装于在移动平台上，所述三号静导轨平行地设置于所述L型安装板上，所述三号静导轨上可移动地配合安装有所述三号动导轨，所述L型平台一侧安装于所述三号动导轨上，所述三号气缸设置于移动平台上，所述三号气缸活塞杆末端与所述L型平台连接，当所述三号气缸活塞杆伸缩时，驱动所述L型平台沿所述三号静导轨方向上下移动，从而带动放置在其上的空心导轨上下移动。
进一步的，所述空心导轨定位部件包括分列空心导轨两端的定位组件实现对空心导轨的定位夹紧；其中一定位组件包括定位支撑架、定位气缸、定位一静导轨、定位平台、定位双杆扁平气缸、定位二静导轨、定位L型板、定位杆和定位动导轨；所述定位一静导轨设置于所述定位支撑架的顶面，所述定位动导轨安装在相配合的所述定位一静导轨上，所述定位平台安装在与所述定位一静导轨相配合的所述动导轨上，所述定位气缸设置于所述定位支撑架的顶面，其活塞杆的末端与所述定位平台相连接，当所述定位气缸活塞杆伸缩时，驱动所述定位平台沿所述定位一静导轨方向移动，所述定位二静导轨设置于所述定位平台的顶面与所述定位一静导轨安装方向垂直，所述定位二静导轨上配合安装有定位动导轨，所述定位L型板安装在与定位二静导轨相配合的所述定位动导轨上，所述定位双杆扁平气缸设置于所述定位平台顶面，其活塞杆的末端与所述定位L型板相连接，所述定位杆末端的形状与空心导轨的横截面形状相同，可插入其内部，当所述定位双杆扁平气缸活塞杆伸缩时，所述定位双杆扁平气缸驱动所述定位L型板以及安装在其上的所述定位杆沿所述定位二静导轨方向移动；
另一定位组件中还设置有旋转电机，所述旋转电机设置于所述定位L型板上，其输出轴与所述定位杆连接，所述旋转电机的转动带动所述定位杆转动。
所述测量部件包括安装支架、测距传感器、传感器安装板、水平光杆、水平丝杠、水平驱动板、垂直方向电机、垂直丝杠、垂直光杆和水平方向电机；所述安装支架两端分别与空心导轨定位部件中两侧的定位支撑架连接，所述水平光杆通过T型光杠安装座设置于所述安装支架上，所述水平丝杠通过带座轴承与所述水平光杆平行地设置于所述安装支架上，所述水平方向电机安装在所述安装支架一端，其输出轴与所述水平丝杠通过联轴器传动连接，所述水平驱动板通过直线轴承安装在所述水平光杆上，同时所述水平驱动板与与所述水平丝杠相配合的螺母连接，所述垂直光杆通过T型光杠安装座设置于所述水平驱动板上，所述垂直丝杠通过带座轴承安装在所述水平驱动板上，所述垂直方向电机设置于所述水平驱动板的一端，其输出轴与所述垂直丝杠通过联轴器传动连接，所述传感器安装板通过直线轴承安装在所述垂直光杆上，同时与与垂直丝杠相配合的螺母相连接，所述测距传感器设置于所述传感器安装板上，当所述水平方向电机和所述垂直方向电机转动时，分别带动所述测距传感器在水平方向和垂直方向移动，从而实现对空心导轨上任一点的距离测量。
一种基于上述电梯空心导轨几何误差测量装置的测量方法，测量平面度时：
(1)使空心导轨的待测平面垂直于测距传感器的激光发射方向；
(2)测距传感器在水平方向和垂直方向移动，在水平方向和垂直方向的位置分别记为xi和yi，测得的距离记为zi；
(3)针对待测面测得的点坐标(xi,yi,zi)，运用最小二乘法拟合基准平面ax+by+cz+1＝0
得
Figure BDA0002756286940000031
待测平面的平面度F为：
Figure BDA0002756286940000032
一种基于上述电梯空心导轨几何误差测量装置的测量方法，测量垂直度时：
(1)使空心导轨的基准平面垂直于测距传感器的激光发射方向；
(2)测距传感器在水平方向和垂直方向移动，水平方向和垂直方向的位置分别记为xRefi和yRefi，测得的距离记为zRefi；
(3)针对基准平面测得的点坐标(xRefi,yRefi,zRefi)，运用最小二乘法拟合基准平面aRefx+bRefy+cRefz+1＝0
得
Figure BDA0002756286940000041
(4)空心导轨旋转90度，使空心导轨的待测平面面向测距传感器；
(5)测距传感器在水平方向和垂直方向的位置分别记为xi和yi，测得的距离记为zAi；
(6)待测平面对待测平面垂直度PER测量方法：
Figure BDA0002756286940000042
一种基于上述电梯空心导轨几何误差测量装置的测量方法，测量平行度时：
(1)使空心导轨的基准面垂直于测距传感器的激光发射方向；
(2)测距传感器在水平方向和垂直方向移动，在水平方向和垂直方向的位置分别记为xRefi和yRefi，测得的距离记为zRefi；
(3)针对基准平面测得的点坐标(xRefi,yRefi,zRefi)，运用最小二乘法拟合基准平面aRefx+bRefy+cRefz+1＝0
得
Figure BDA0002756286940000043
(4)空心导轨转动180度，使空心导轨的待测平面面向测距传感器；
(5)测距传感器在水平方向和垂直方向移动，在水平方向和垂直方向的位置分别记为xi和yi，测得的距离记为zi；
(6)待测平面对基准平面垂直度PAR
Figure BDA0002756286940000044
一种基于上述电梯空心导轨几何误差测量装置的测量方法，测量轮廓度时：
(1)使空心导轨的各个面分别垂直于测距传感器的激光发射方向；
(2)测距传感器在水平方向和垂直方向移动，在水平方向和垂直方向的位置分别记为
Figure BDA0002756286940000051
和
Figure BDA0002756286940000052
测得的距离记为
Figure BDA0002756286940000053
(3)使待测空心导轨的各个面分别垂直于测距传感器的激光发射方向；
(4)测距传感器在水平方向和垂直方向移动，在水平方向和垂直方向的位置分别记为xi和yi，并使
Figure BDA0002756286940000054
和
Figure BDA0002756286940000055
测得的距离记为zi；
(5)待测空心导轨的轮廓度
Figure BDA0002756286940000056
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点为：首先，本装置使用一只测距传感器实现了电梯导轨各表面的几何误差测量，避免了采用多个激光测距传感器对电梯导轨分别对各表面测量导致结构复杂，成本较高等缺陷；同时，该装置能够对导轨的平面度、垂直度、平行度和轮廓度测量，一机多用；本装置使用旋转电机带动电梯导轨旋转运动，以实现在一个工位、一次定位即可完成电梯导轨各表面的形位误差测量，避免了电梯导轨由于多次定位导致测量精确度低等问题。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明空心导轨移位部件结构示意图；
图3为本发明水平移动组件结构示意图；
图4为本发明水平移动组件主视图；
图5为本发明水平移动组件侧视图；
图6为本发明辅助移入组件结构示意图；
图7为本发明推送组件结构示意图；
图8为本发明推送组件侧视图；
图9为本发明空心导轨定位部件结构示意图；
图10为本发明空心导轨定位部件一侧结构示意图；
图11为本发明空心导轨定位部件一侧结构侧视图；
图12为本发明测量部件结构示意图；
图13为本发明空心导轨截面图。
其中：
1、空心导轨输入流水线；2、空心导轨移位部件；3、空心导轨定位部件；4、测量部件；5、空心导轨输出流水线；6、空心导轨；
201、水平移动组件；202、辅助移入组件、203、推送组件；
211、支撑平台；221、一号静导轨；231齿条；241、移动平台；251、一号电机；261、一号动导轨；271、齿轮；
212、刮板；222、辅助平台；232、推板；242、驱动座；252、二号气缸；262、二号摆动气缸；272、二号双轴气缸；282、二号光杆；292、支撑架；
213、三号动导轨；223、三号气缸；233、L型平台；243、三号静导轨；253、L型安装板；
301、定位支撑架；302、定位气缸；303、定位一静导轨；304、定位平台；305、定位双杆扁平气缸；306、定位二静导轨；307、定位L型板；308、定位杆；309、定位动导轨；311、旋转电机；
401、安装支架；402、测距传感器；403、传感器安装板；404、水平光杆；405、水平丝杠；406、水平驱动板；407、垂直方向电机；408、垂直丝杠；409、垂直光杆；410、水平方向电机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
如图1所示的电梯空心导轨几何误差测量装置包括空心导轨输入流水线1、空心导轨移位部件2、空心导轨定位部件3、测量部件4和空心导轨输出流水线5；所述空心导轨移位部件2位于所述空心导轨输入流水线1的流动方向的末端，所述空心导轨定位部件3位于所述空心导轨移位部件2的后方，所述测量部件4横跨在所述空心导轨移位部件2的上方，所述空心导轨输出流水线5位于所述空心导轨定位部件3的后方。所述空心导轨输入流水线1将空心导轨6输送至所述空心导轨移位部件2，所述空心导轨移位部件2将空心导轨6再移位至所述空心导轨定位部件3，所述空心导轨定位部件3对空心导轨6进行定位夹紧，所述测量部件4对空心导轨6的几何误差进行测量，完成几何误差测量的空心导轨6由所述空心导轨定位部件3移送至所述空心导轨输出流水线5，所述空心导轨输出流水线5将已测量的空心导轨6输送至下一个工位。
如图2所示，空心导轨移位部件2包括水平移动组件201、辅助移入组件202和推送组件203；所述辅助移入组件202安装在水平移动组件201的支撑平台211上，所述推送组件203安装在所述水平移动组件201的移动平台241上，可以随所述水平移动组件201的移动平台241一起水平移动。
如图3、图4和图5所示，水平移动组件包括支撑平台211、一号静导轨221、齿条231、移动平台241、一号电机251、一号动导轨261和齿轮271；两根所述一号静导轨221平行地固定安装在所述支撑平台211的顶面上，所述齿条231固定安装在所述支撑平台211的顶面上且位于两根所述一号静导轨221之间，每根所述一号静导轨221上可移动地配合安装有两只所述一号动导轨261，所述移动平台241安装在四只所述一号动导轨261上，所述一号电机151安装在所述移动平台241上，且其输出轴穿过所述移动平台241中间的通孔，所述齿轮271安装在所述一号电机251的输出轴上，且与所述齿条231相啮合。当所述一号电机251转动时，带动所述齿轮271转动，通过所述齿轮271和所述齿条231构成的齿轮齿条机构，带动所述移动平台241沿着所述一号静导轨221移动。
如图6所示，辅助移入组件202包括刮板212、辅助平台222、推板232、驱动座242、二号气缸252、二号摆动气缸262、二号双轴气缸272、二号光杆282和支撑架292；所述支撑架292由顶面和四根支撑腿构成，所述支撑架292通过其四根支撑腿安装在水平移动组件201的支撑平台211上，两根所述二号光杆282通过T型光杠安装座安装在所述支撑架292的顶面上，所述辅助平台222通过直线轴承可移动地安装在两条所述二号光杆282上，所述驱动座242固定安装在所述辅助平台222的一端，所述辅助平台222的另一端安装有二号摆动气缸262，所述二号气缸252安装在所述支撑架292的顶面上且位于所述驱动座242一侧，所述二号气缸252活塞杆末端与所述驱动座242相连接，当所述二号气缸252活塞杆伸缩时，可带动所述辅助平台222沿所述二号光杆282移动，所述支撑架292的顶面一端安装有所述二号双轴气缸272和所述二号摆动气缸262，安装在所述辅助平台222一端的所述二号摆动气缸262和安装在所述支撑架292的顶面一端的所述二号摆动气缸262输出轴上均安装有所述刮板212，所述二号双轴气缸272活塞杆的末端安装有所述推板232；当空心导轨6沿空心导轨输入流水线1流入时，安装在所述辅助平台222一端的所述二号摆动气缸262旋转，带动所述刮板212竖起，所述二号气缸252活塞杆伸出，带动所述辅助平台222及安装在其上的所述二号摆动气缸262沿所述二号光杆282移向空心导轨输入流水线1，靠近空心导轨输入流水线1的安装在所述辅助平台222一端的所述二号摆动气缸262反向旋转，放平刮板212，所述二号气缸252活塞杆缩回，带动所述辅助平台222及安装在其上的所述二号摆动气缸262沿所述二号光杆282向远离空心导轨输入流水线1方向移动，从而所述刮板212将空心导轨输入流水线1上的空心导轨6移位至推送组件203上，所述二号双轴气缸272活塞杆伸出，将空心导轨6推送至推送组件203最前沿。
如图7和图8所示，推送组件203包括三号动导轨213、三号气缸223、L型平台233、三号静导轨243、L型安装板253；所述L型安装板253一侧固定安装在移动平台241上，两根所述三号静导轨243平行地固定安装在所述L型安装板253上，每根所述三号静导轨243上可移动地配合安装有两只所述三号动导轨213，所述L型平台233一侧安装在所述三号动导轨213上，所述三号气缸223安装在移动平台241的一端，所述三号气缸223活塞杆末端与所述L型平台233相连接，当所述三号气缸223的活塞杆伸缩时，驱动所述L型平台233沿三号静导轨243方向上下移动，从而带动放置在其上的空心导轨6上下移动。
如图9所示，所述空心导轨定位部件3包括分列空心导轨6两端的定位组件实现对空心导轨6的定位夹紧，以便对空心导轨6的几何误差进行测量。
如图10和图11所示，定位组件包括定位支撑架301、定位气缸302、定位一静导轨303、定位平台304、定位双杆扁平气缸305、定位二静导轨306、定位L型板307、定位杆308和定位动导轨309；两个所述定位一静导轨303平行地固定安装在所述定位支撑架301的顶面，每根所述定位一静导轨303上配合安装有两只所述定位动导轨309，所述定位平台304安装在与所述定位一静导轨303相配合的所述定位动导轨309上，所述定位气缸302固定安装在所述支撑架301的顶面上，所述定位气缸302活塞杆的末端与所述定位平台304相连接，所述定位气缸302活塞杆的伸缩驱动所述定位平台304沿所述定位一静导轨303方向移动；两个根所述定位二静导轨306平行地固定安装在所述定位平台304的顶面上，两个所述定位二静导轨306与两个所述定位一静导轨303安装方向空间上相垂直，每根所述定位二静导轨306上配合安装有两只所述定位动导轨309，所述定位L型板307安装在与所述定位二静导轨306相配合的所述定位动导轨309上，所述定位双杆扁平气缸305固定安装在所述定位平台304的顶面上，所述定位双杆扁平气缸305活塞杆的末端与所述定位L型板307相连接，所述定位杆308通过两只带座轴承安装所述定位L型板307上，所述定位杆308一端的形状与空心导轨6的横截面形状相同，可插入其内部进行定位，所述定位双杆扁平气缸305活塞杆的伸缩驱动所述定位L型板307以及安装在其上的所述定位杆308沿所述定位二静导轨306方向移动。
另一定位组件中还设置有旋转电机311，所述旋转电机311设置于所述定位L型板307上，其输出轴与所述定位杆308连接，所述旋转电机311的转动带动所述定位杆308转动。
如图12所示，测量部件4包括安装支架401、测距传感器402、传感器安装板403、水平光杆404、水平丝杠405、水平驱动板406、垂直方向电机407、垂直丝杠408、垂直光杆409、水平方向电机410；两根所述水平光杆404通过T型光杆安装座平行地固定安装在所述安装支架401上，所述水平丝杠405通过带座轴承安装在所述安装支架401上，且位于两根所述水平光杆404之间，所述水平方向电机410安装在所述安装支架401一端，所述水平方向电机410输出轴与所述水平丝杠405通过联轴器传动连接，所述水平丝杠405配合安装有螺母，所述水平驱动板406通过直线轴承安装在两根所述水平光杆404上，同时所述水平驱动板406与安装在所述水平丝杠405上的螺母相连接；两根所述垂直光杆409通过T型光杆安装座平行地固定安装在所述水平驱动板406上，所述垂直丝杠408通过带座轴承安装在所述水平驱动板406上，且位于两根所述垂直光杆409之间，所述垂直方向电机407安装在所述水平驱动板406的一端，所述垂直方向电机407输出轴与所述垂直丝杠408通过联轴器传动连接，所述垂直丝杠408配合安装有螺母，所述传感器安装板403通过直线轴承安装在两根所述垂直光杆409上，同时所述传感器安装板403与安装在所述垂直丝杠408上的螺母相连接，所述测距传感器402安装在所述传感器安装板403上，所述水平方向电机410和所述垂直方向电机407的旋转将分别带动所述测距传感器402在水平方向和垂直方向移动，从而实现对空心导轨6上任一点的距离测量。
本测量装置运行步骤：
(1)当空心导轨6沿空心导轨输入流水线1流入时，安装在所述辅助平台222一端的所述二号摆动气缸262旋转，带动刮板212竖起，二号气缸252活塞杆伸出，带动辅助平台222及安装在其上的二号摆动气缸262沿二号光杆282移向空心导轨输入流水线1，靠近空心导轨输入流水线1的二号摆动气缸262反向旋转，放平刮板212，二号气缸252活塞杆缩回，带动辅助平台222及安装在其上的二号摆动气缸262沿二号光杆282向辅助移入组件202方向移动，从而将空心导轨输入流水线1上的空心导轨6移位至推送组件203上，二号双轴气缸272活塞杆伸出，将空心导轨6推送至推送组件203最前沿；
(2)水平移动组件201的一号电机251转动时，带动所述齿轮271转动，通过所述齿轮271和所述齿条231构成的齿轮齿条机构，带动移动平台241沿着一号静导轨221移动，从而带动安装在移动平台241上的推送组件203以及放置在推送组件203最前沿上的空心导轨6一起向空心导轨定位部件3处移动；
(3)当空心导轨6移动至空心导轨定位部件3正下方，三号气缸223的活塞杆伸出，驱动L型平台233沿三号静导轨243方向以及放置在其上的空心导轨6向上移动；
(4)当放置在L型平台233上的空心导轨6的中心线与空心导轨定位部件3的两个定位杆308中心线重合时，两边的定位双杆扁平气缸305活塞杆伸出，两个定位杆308向空心导轨6相向移动，直至插入空心导轨6中，实现对空心导轨6的定位夹紧；
(5)测量部件4的水平方向电机410和垂直方向电机407的旋转带动测距传感器402在水平方向和垂直方向移动，实现对空心导轨6上任一点的距离测量。当完成一个面多个点的距离测量后，旋转电机311回转，再对另外面上不同点的距离进行测量；
(6)测量完成后，空心导轨定位部件3的两边的定位气缸302活塞杆同时伸出，驱动定位平台304沿定位一静导轨303向空心导轨输出流水线5方向移动，定位平台304向空心导轨输出流水线5方向移动带动空心导轨6向空心导轨输出流水线5方向移动；
(7)当空心导轨6移动至空心导轨输出流水线5正上方，空心导轨定位部件3的定位双杆扁平气缸305活塞杆缩回，定位杆308向空心导轨6相背移动，直至定位杆308从空心导轨6中抽出，将空心导轨6放置在空心导轨输出流水线5上，空心导轨6随空心导轨输出流水线5输送至下一个工位。
本发明电梯空心导轨平面度测量装置的测量方法：
如图13所示，将待测空心导轨的各个面进行编号。
A平面的平面度测量方法
1、旋转电机311旋转，带动空心导轨6转动，使空心导轨6的A平面垂直于测距传感器402的激光发射方向。
2、测量部件4的水平方向电机410和垂直方向电机407的旋转带动测距传感器402在水平方向和垂直方向移动，测距传感器402在水平方向和垂直方向的位置分别记为xAi和yAi，测得的距离记为zAi。
3、针对A面测得的若干点坐标(xAi,yAi,zAi)，运用最小二乘法拟合基准平面aAx+bAy+cAz+1＝0
得
Figure BDA0002756286940000101
4、A平面的平面度FA为
Figure BDA0002756286940000102
B平面、C平面、D平面、E平面、F平面的平面度测量方法
B平面、C平面、D平面、E平面、F平面、G平面、H平面的平面度测量方法与A平面的平面度测量方法相同。
A平面对H平面垂直度测量方法
1、旋转电机311旋转，带动空心导轨6转动，使空心导轨6的H平面垂直于测距传感器402的激光发射方向。
2、测量部件4的水平方向电机410和垂直方向电机407的旋转带动测距传感器402在水平方向和垂直方向移动，测距传感器402在水平方向和垂直方向的位置分别记为xHi和yHi，测得的距离记为zHi。
3、针对H平面测得的若干点坐标(xHi,yHi,zHi)，运用最小二乘法拟合基准平面aHx+bHy+cHz+1＝0
得
Figure BDA0002756286940000111
4、旋转电机311旋转，带动空心导轨6再旋转90度，使空心导轨6的A平面面向测距传感器402。
5、测量部件4的水平方向电机410和垂直方向电机407的旋转带动测距传感器402在水平方向和垂直方向移动，测距传感器402在水平方向和垂直方向的位置分别记为xAi和yAi，测得的距离记为zAi。
6、A平面对H平面垂直度PERAH测量方法
Figure BDA0002756286940000112
C平面、E平面、G平面对H平面垂直度测量方法
C平面、E平面、G平面对H平面垂直度测量方法与A平面对H平面垂直度测量方法相同。
平面G对A平面的平行度测量方法
1、旋转电机311旋转，带动空心导轨6转动，使空心导轨6的A面垂直于测距传感器402的激光发射方向。
2、测量部件4的水平方向电机410和垂直方向电机407的旋转带动测距传感器402在水平方向和垂直方向移动，测距传感器402在水平方向和垂直方向的位置分别记为xAi和yAi，测得的距离记为zAi。
3、针对F面测得的若干点坐标(xAi,yAi,zAi)，运用最小二乘法拟合基准平面aAx+bAy+cAz+1＝0
得
Figure BDA0002756286940000121
4、旋转电机311旋转，带动空心导轨6转动180度，使空心导轨6的G平面面向测距传感器402。
5、测量部件4的水平方向电机410和垂直方向电机407的旋转带动测距传感器402在水平方向和垂直方向移动，测距传感器402在水平方向和垂直方向的位置分别记为xGi和yGi，测得的距离记为zGi。
6、G平面对A平面垂直度PARGA
Figure BDA0002756286940000122
平面E对C平面的平行度测量方法
平面E对C平面的平行度测量方法与平面G对A平面的平行度测量方法相同。
空心导轨轮廓度的测量方法
1、针对标准空心导轨6，旋转电机311旋转，带动标准空心导轨6转动，使标准空心导轨6的A面垂直于测距传感器402的激光发射方向。
2、测量部件4的水平方向电机410和垂直方向电机407的旋转带动测距传感器402在水平方向和垂直方向移动，测距传感器402在水平方向和垂直方向的位置分别记为xAi和yAi，测得的距离记为
Figure BDA0002756286940000123
3、针对标准空心导轨6，旋转电机311旋转，带动标准空心导轨6转动，使标准空心导轨6的B面垂直于测距传感器402的激光发射方向。
4、测量部件4的水平方向电机410和垂直方向电机407的旋转带动测距传感器402在水平方向和垂直方向移动，测距传感器402在水平方向和垂直方向的位置分别记为xBi和yBi，测得的距离记为
Figure BDA0002756286940000131
5、针对标准空心导轨6，旋转电机311旋转，带动标准空心导轨6转动，使标准空心导轨6的C面垂直于测距传感器402的激光发射方向。
6、测量部件4的水平方向电机410和垂直方向电机407的旋转带动测距传感器402在水平方向和垂直方向移动，测距传感器402在水平方向和垂直方向的位置分别记为xCi和yCi，测得的距离记为
Figure BDA0002756286940000132
7、针对标准空心导轨6，旋转电机311旋转，带动标准空心导轨6转动，使标准空心导轨6的D面垂直于测距传感器402的激光发射方向。
8、测量部件4的水平方向电机410和垂直方向电机407的旋转带动测距传感器402在水平方向和垂直方向移动，测距传感器402在水平方向和垂直方向的位置分别记为xDi和yDi，测得的距离记为
Figure BDA0002756286940000133
9、针对标准空心导轨6，旋转电机311旋转，带动标准空心导轨6转动，使标准空心导轨6的E面垂直于测距传感器402的激光发射方向。
10、测量部件4的水平方向电机410和垂直方向电机407的旋转带动测距传感器402在水平方向和垂直方向移动，测距传感器402在水平方向和垂直方向的位置分别记为xEi和yEi，测得的距离记为
Figure BDA0002756286940000134
11、针对标准空心导轨6，旋转电机311旋转，带动标准空心导轨6转动，使标准空心导轨6的F面垂直于测距传感器402的激光发射方向。
12、测量部件4的水平方向电机410和垂直方向电机407的旋转带动测距传感器402在水平方向和垂直方向移动，测距传感器402在水平方向和垂直方向的位置分别记为xFi和yFi，测得的距离记为
Figure BDA0002756286940000135
13、针对待测空心导轨6，旋转电机311旋转，带动待测空心导轨6转动，使待测空心导轨6的A面垂直于测距传感器402的激光发射方向。
14、测量部件4的水平方向电机410和垂直方向电机407的旋转带动测距传感器402在水平方向和垂直方向移动，测距传感器402在水平方向和垂直方向的位置分别记为xAi和yAi，测得的距离记为zAi。
15、针对待测空心导轨6，旋转电机311旋转，带动待测空心导轨6转动，使待测空心导轨6的B面垂直于测距传感器402的激光发射方向。
16、测量部件4的水平方向电机410和垂直方向电机407的旋转带动测距传感器402在水平方向和垂直方向移动，测距传感器402在水平方向和垂直方向的位置分别记为xBi和yBi，测得的距离记为zBi。
17、针对待测空心导轨6，旋转电机311旋转，带动待测空心导轨6转动，使待测空心导轨6的C面垂直于测距传感器402的激光发射方向。
18、测量部件4的水平方向电机410和垂直方向电机407的旋转带动测距传感器402在水平方向和垂直方向移动，测距传感器402在水平方向和垂直方向的位置分别记为xCi和yCi，测得的距离记为zCi。
19、针对待测空心导轨6，旋转电机311旋转，带动待测空心导轨6转动，使待测空心导轨6的D面垂直于测距传感器402的激光发射方向。
20、测量部件4的水平方向电机410和垂直方向电机407的旋转带动测距传感器402在水平方向和垂直方向移动，测距传感器402在水平方向和垂直方向的位置分别记为xDi和yDi，测得的距离记为zDi。
21、针对待测空心导轨6，旋转电机311旋转，带动待测空心导轨6转动，使待测空心导轨6的E面垂直于测距传感器402的激光发射方向。
22、测量部件4的水平方向电机410和垂直方向电机407的旋转带动测距传感器402在水平方向和垂直方向移动，测距传感器402在水平方向和垂直方向的位置分别记为xEi和yEi，测得的距离记为zEi。
23、针对待测空心导轨6，旋转电机311旋转，带动待测空心导轨6转动，使待测空心导轨6的F面垂直于测距传感器402的激光发射方向。
24、测量部件4的水平方向电机410和垂直方向电机407的旋转带动测距传感器402在水平方向和垂直方向移动，测距传感器402在水平方向和垂直方向的位置分别记为xFi和yFi，测得的距离记为zFi。
25、定义
Figure BDA0002756286940000151
Figure BDA0002756286940000152
Figure BDA0002756286940000153
Figure BDA0002756286940000154
Figure BDA0002756286940000155
Figure BDA0002756286940000156
待测空心导轨的轮廓度CON为：CON＝max(CONA,CONB,CONC,COND,CONE,CONF)。

Claims (9)

1.一种电梯空心导轨几何误差测量装置，其特征在于：包括空心导轨输入流水线(1)、空心导轨移位部件(2)、空心导轨定位部件(3)、测量部件(4)以及空心导轨输出流水线(5)，空心导轨(6)由所述空心导轨输入流水线(1)传输至所述空心导轨移位部件(2)，经过角度及位置调整后由所述空心导轨定位部件(3)进行定位，再通过所述测量部件(4)对其进行几何误差测量后，由所述空心导轨输出流水线(5)输出；
所述测量部件(4)包括与定位后的空心导轨(6)并排平行设置的安装支架(401)、测距传感器(402)，所述测距传感器(402)通过垂直、水平传动机构设置在安装支架(401)上，可在空心导轨(6)一侧垂直、水平移动，所述空心导轨定位部件(3)设有角度转动机构，可对空心导轨(6)的角度进行调整。
2.根据权利要求1所述的电梯空心导轨几何误差测量装置，其特征在于：所述空心导轨移位部件(2)包括水平移动组件(201)、辅助移入组件(202)以及推送组件(203)；所述水平移动组件(201)包括支撑平台(211)、一号静导轨(221)、齿条(231)、移动平台(241)、一号电机(251)、一号动导轨(261)和齿轮(271)，所述一号静导轨(221)设置于支撑平台(211)台面上，所述齿条(231)在所述支撑平台(211)台面上与所述一号静导轨(221)平行设置，所述一号静导轨(221)上配合安装有所述一号动导轨(261)，所述移动平台(241)设置在一号动导轨(261)上，所述一号电机(251)安装在移动平台(241)上，其输出轴上设置有所述齿轮(271)，所述齿轮(271)与所述齿条(231)啮合。
3.根据权利要求2所述的电梯空心导轨几何误差测量装置，其特征在于：所述辅助移入组件(202)包括刮板(212)、辅助平台(222)、推板(232)、驱动座(242)、二号气缸(252)、二号摆动气缸(262)、二号双轴气缸(272)、二号光杆(282)和支撑架(292)；所述支撑架(292)由顶面和四根支撑腿构成，所述支撑架(292)通过四根支撑腿设置于支撑平台(211)上，所述二号光杆(282)设置于所述支撑架(292)的顶面，所述辅助平台(222)通过直线轴承安装在所述二号光杆(282)上，所述驱动座(242)设置于所述辅助平台(222)的一端，辅助平台(222)另一端设置有一只二号摆动气缸(262)，所述二号气缸(252)设置于所述支撑架(292)的顶面且位于所述驱动座(242)一侧，其活塞杆末端与所述驱动座(242)连接，当所述二号气缸(252)活塞杆伸缩时，带动所述辅助平台(222)沿所述二号光杆(128)移动，所述支撑架(292)顶面一端设置有二号双轴气缸(272)和另一只所述二号摆动气缸(262)，两个所述二号摆动气缸(262)的输出轴上均设置有刮板(212)，所述二号双轴气缸(272)活塞杆末端设置有推板(232)；
所述推送组件(203)包括三号动导轨(213)、三号气缸(223)、L型平台(233)、三号静导轨(243)和L型安装板(253)；所述L型安装板(253)一侧安装于移动平台(241)上，所述三号静导轨(243)平行地设置于所述L型安装板(253)上，所述三号静导轨(243)上可移动地配合安装有所述三号动导轨(213)，所述L型平台(233)一侧安装于所述三号动导轨(213)上，所述三号气缸(223)设置于所述移动平台(241)上，所述三号气缸(223)活塞杆末端与所述L型平台(233)连接，当所述三号气缸(223)活塞杆伸缩时，驱动所述L型平台(233)沿所述三号静导轨(243)方向上下移动，从而带动放置在其上的空心导轨(6)上下移动。
4.根据权利要求1所述的电梯空心导轨几何误差测量装置，其特征在于：所述空心导轨定位部件(3)包括分列空心导轨(6)两端的定位组件实现对空心导轨(6)的定位夹紧；其中一定位组件包括定位支撑架(301)、定位气缸(302)、定位一静导轨(303)、定位平台(304)、定位双杆扁平气缸(305)、定位二静导轨(306)、定位L型板(307)、定位杆(308)和定位动导轨(309)；所述定位一静导轨(303)设置于所述定位支撑架(301)的顶面，所述定位动导轨(309)安装在相配合的所述定位一静导轨(303)上，所述定位平台(304)安装在与所述定位一静导轨(303)相配合的所述定位动导轨(309)上，所述定位气缸(302)设置于所述定位支撑架(301)的顶面，其活塞杆的末端与所述定位平台(304)相连接，当所述定位气缸(302)活塞杆伸缩时，驱动所述定位平台(304)沿所述定位一静导轨(303)方向移动，所述定位二静导轨(306)设置于所述定位平台(304)的顶面与所述定位一静导轨(303)安装方向垂直，所述定位二静导轨(306)上配合安装所述定位动导轨(309)，所述定位L型板(307)安装在与所述定位二静导轨(306)相配合的所述定位动导轨(309)上，所述定位双杆扁平气缸(305)设置于所述定位平台(304)顶面，其活塞杆的末端与所述定位L型板(307)相连接，所述定位杆(308)末端的形状与空心导轨(6)的横截面形状相同，可插入其内部，当所述定位双杆扁平气缸(305)活塞杆伸缩时，所述定位双杆扁平气缸(305)驱动所述定位L型板(307)以及安装在其上的所述定位杆(308)沿所述定位二静导轨(306)方向移动；
另一定位组件中还设置有旋转电机(311)，所述旋转电机(311)设置于所述定位L型板(307)上，其输出轴与所述定位杆(308)连接，所述旋转电机(311)的转动带动所述定位杆(308)转动。
5.根据权利要求1所述的电梯空心导轨几何误差测量装置，其特征在于：所述测量部件(4)包括安装支架(401)、测距传感器(402)、传感器安装板(403)、水平光杆(404)、水平丝杠(405)、水平驱动板(406)、垂直方向电机(407)、垂直丝杠(408)、垂直光杆(409)和水平方向电机(410)；所述安装支架(401)两端分别与空心导轨定位部件(3)中两侧的定位支撑架(301)连接，所述水平光杆(404)通过T型光杠安装座设置于所述安装支架(401)上，所述水平丝杠(405)通过带座轴承与所述水平光杆(404)平行地设置于所述安装支架(401)上，所述水平方向电机(410)安装在所述安装支架(401)一端，其输出轴与所述水平丝杠(405)通过联轴器传动连接，所述水平驱动板(406)通过直线轴承安装在所述水平光杆(404)上，同时所述水平驱动板(406)与与水平丝杠(405)相配合的螺母连接，所述垂直光杆(409)通过T型光杠安装座设置于所述水平驱动板(406)上，所述垂直丝杠(408)通过带座轴承安装在所述水平驱动板(406)上，所述垂直方向电机(407)设置于所述水平驱动板(406)的一端，其输出轴与所述垂直丝杠(408)通过联轴器传动连接，所述传感器安装板(403)通过直线轴承安装在所述垂直光杆(409)上，同时与与所述垂直丝杠(408)相配合的螺母相连接，所述测距传感器(402)设置于所述传感器安装板(403)上，当所述水平方向电机(410)和所述垂直方向电机(407)转动时，分别带动所述测距传感器(402)在水平方向和垂直方向移动，从而实现对空心导轨(6)上任一点的距离测量。
6.基于权利要求1所述的电梯空心导轨几何误差测量装置的测量方法，其特征在于：平面度的测量方法为：
(1)使空心导轨的待测平面垂直于测距传感器的激光发射方向；
(2)测距传感器在水平方向和垂直方向移动，在水平方向和垂直方向的位置分别记为xi和yi，测得的距离记为zi；
(3)针对待测面测得的点坐标(xi,yi,zi)，运用最小二乘法拟合基准平面ax+by+cz+1＝0
得
Figure FDA0002756286930000031
待测平面的平面度F为：
Figure FDA0002756286930000032
7.基于权利要求1所述的电梯空心导轨几何误差测量装置的测量方法，其特征在于：垂直度的测量方法为：
(1)使空心导轨的基准平面垂直于测距传感器的激光发射方向；
(2)测距传感器在水平方向和垂直方向移动，水平方向和垂直方向的位置分别记为xRefi和yRefi，测得的距离记为zRefi；
(3)针对基准平面测得的点坐标(xRefi,yRefi,zRefi)，运用最小二乘法拟合基准平面aRefx+bRefy+cRefz+1＝0
得
Figure FDA0002756286930000041
(4)空心导轨旋转90度，使空心导轨的待测平面面向测距传感器；
(5)测距传感器在水平方向和垂直方向的位置分别记为xi和yi，测得的距离记为zAi；
(6)待测平面对待测平面垂直度PER测量方法：
Figure FDA0002756286930000042
8.基于权利要求1所述的电梯空心导轨几何误差测量装置的测量方法，其特征在于：平行度的测量方法：
(1)使空心导轨的基准面垂直于测距传感器的激光发射方向；
(2)测距传感器在水平方向和垂直方向移动，在水平方向和垂直方向的位置分别记为xRefi和yRefi，测得的距离记为zRefi；
(3)针对基准平面测得的点坐标(xRefi,yRefi,zRefi)，运用最小二乘法拟合基准平面aRefx+bRefy+cRefz+1＝0
得
Figure FDA0002756286930000043
(4)空心导轨转动180度，使空心导轨的待测平面面向测距传感器；
(5)测距传感器在水平方向和垂直方向移动，在水平方向和垂直方向的位置分别记为xi和yi，测得的距离记为zi；
(6)待测平面对基准平面垂直度PAR
Figure FDA0002756286930000051
9.基于权利要求1所述的电梯空心导轨几何误差测量装置的测量方法，其特征在于：轮廓度的测量方法：
(1)使空心导轨的各个面分别垂直于测距传感器的激光发射方向；
(2)测距传感器在水平方向和垂直方向移动，在水平方向和垂直方向的位置分别记为
Figure FDA0002756286930000052
和
Figure FDA0002756286930000053
测得的距离记为
Figure FDA0002756286930000054
(3)使待测空心导轨的各个面分别垂直于测距传感器的激光发射方向；
(4)测距传感器在水平方向和垂直方向移动，在水平方向和垂直方向的位置分别记为xi和yi，并使
Figure FDA0002756286930000055
和
Figure FDA0002756286930000056
测得的距离记为zi；
(5)待测空心导轨的轮廓度
Figure FDA0002756286930000057
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