CN112539717A

CN112539717A - 平整度测量装置及测量方法

Info

Publication number: CN112539717A
Application number: CN201910894395.7A
Authority: CN
Inventors: 卢佳; 陈凌伟; 陈春祥; 丁思奇; 刘玉平
Original assignee: Guangdong Bozhilin Robot Co Ltd
Current assignee: Guangdong Bozhilin Robot Co Ltd
Priority date: 2019-09-20
Filing date: 2019-09-20
Publication date: 2021-03-23
Anticipated expiration: 2039-09-20
Also published as: CN112539717B

Abstract

本发明提供了一种平整度测量装置及测量方法，包括：支架，支架的底部设置有基准部，基准部的底面贴靠在待铺贴设备的上表面上；两个距离传感部，两个距离传感部均安装在基准部上，两个距离传感部分别用于对已铺贴设备进行测距。本发明通过支架的基准部贴靠在待铺贴设备的上表面上，以便于标定，标定完成后，再通过两个距离传感部分别对已铺贴设备进行测距，从而得到两个距离数据d1，d2，通过将d1和d2代入标定后的线性关系式，即可得到待铺贴设备与已铺贴设备之间的高度差D，传感数据及计算数据均由控制器完成处理，测量过程简单易操作，误差小。

Description

平整度测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及瓷砖平整度测量设备技术领域，具体而言，涉及一种平整度测量装置及测量方法。

背景技术

随着生活质量的提高，机器人的发展得到了大家广泛的关注，机器人的应用领域越来越多，各种类型的机器人出现在人们的视野。更多的人将关注力放在了建筑机器人，在建筑过程中，往往存在工人的安全隐患，如果有了建筑机器人，可大量地节省人力、物力，确保工人的安全。地砖铺贴是建筑装修过程中重要的一环，实现自动化铺贴地砖，实现实时的监控地砖铺贴的局部与全局平整度，确保铺贴的美观性和一致性。目前的地砖铺贴平整度测量方法，包括以下几种人工方法：1)检测瓷砖平整度时，使用垂直检测尺检测；2)使用2M靠尺加楔形塞尺检测。这些测量方法不仅耗费人力，而且测量效率较低，需要等待时间较长，受人工主观影响因素较多。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种平整度测量装置及测量方法，以解决现有技术中的人工瓷砖平整度测量导致的测量效率低，准确度差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种平整度测量装置，包括：支架，支架的底部设置有基准部，基准部的底面贴靠在待铺贴设备的上表面上；两个距离传感部，两个距离传感部均安装在基准部上，两个距离传感部分别用于对已铺贴设备进行测距。

进一步地，平整度测量装置还包括：角度传感部，角度传感部安装在基准部上，以测量基准部的倾斜角度。

进一步地，距离传感部包括激光位移传感器，支架包括横梁，激光位移传感器安装在横梁上。

进一步地，距离传感部还包括连接架，连接架安装在横梁上，连接架朝向已铺贴设备方向延伸，两个激光位移传感器一一对应地安装在两个连接架上。

进一步地，距离传感部还包括安装架，激光位移传感器安装在安装架的第一端，安装架的第一端与连接架连接，安装架的第二端与基准部连接。

进一步地，距离传感部还包括压簧，压簧的第一端与连接架连接，压簧的第二端与安装架连接。

进一步地，角度传感部为倾角传感器。

根据本发明的另一方面，提供了一种瓷砖平整度测量方法，方法采用权利要求2至权利要求7中任一项的平整度测量装置，方法包括：标定步骤：将支架安装在待铺贴设备的上表面上；通过距离传感部对待铺贴设备测距得到第一距离值A，并设定一个定值B；通过距离传感部对标准件测距得到第二距离值A1，其中，标准件在支架的下方，标准件的高度为E1，并依据定值B和高度E1得出差值B1，从而得到对应数据(A1，B1)，其中，B1＝B-E1；通过调整标准件的高度E1，得出多组对应数据(A1，B1)；分别将多组对应数据(A1，B1)代入线性关系式y＝ax+b，得到a和b，其中，y为B1，x为A1，a为安装角度，b为补偿高度。

进一步地，方法还包括：测量步骤，通过距离传感部对已铺贴设备进行测距，以得到两个距离数据d1，d2；计算步骤，将d1和d2作为x，分别待入y＝ax+b，计算得出对应值D1和D2，待铺贴设备与已铺贴设备之间的高度差为D＝D1-D2。

进一步地，方法还包括位于标定步骤之后的角度测量步骤，角度测量步骤包括：通过角度传感部测量得到待铺贴设备相对于绝对水平面的倾斜角度。

应用本发明的技术方案，本发明通过支架的基准部贴靠在待铺贴设备的上表面上，以便于标定，标定完成后，再通过两个距离传感部分别对已铺贴设备进行测距，从而得到两个距离数据d1，d2，通过将d1和d2代入标定后的线性关系式，即可得到待铺贴设备与已铺贴设备之间的高度差D，传感数据及计算数据均由控制器完成，测量过程简单易操作，误差小。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本发明的平整度测量装置的实施例的结构图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、横梁；2、压簧；3、连接架；4、激光位移传感器；7、安装架；8、基准部；9、角度传感部；11、待铺贴设备；12、已铺贴设备。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

正如背景技术中所记载的，目前的地砖铺贴平整度测量方法，包括以下几种人工方法：1)检测瓷砖平整度时，使用垂直检测尺检测；2)使用2M靠尺加楔形塞尺检测。这些测量方法不仅耗费人力，而且测量效率较低，需要等待时间较长，受人工主观影响因素较多。

为了解决上述问题，参见图1所示，本发明提供了一种平整度测量装置，包括支架和两个距离传感部，支架的底部设置有基准部8，基准部8的底面贴靠在待铺贴设备11的上表面上；两个距离传感部均安装在基准部8上，两个距离传感部分别用于对已铺贴设备12进行测距。本发明通过支架的基准部贴靠在待铺贴设备的上表面上，以便于标定，标定完成后，再通过两个距离传感部分别对已铺贴设备12进行测距，从而得到两个距离数据d1，d2，通过将d1和d2代入标定后的线性关系式，即可得到待铺贴设备与已铺贴设备之间的高度差D，平整度测量装置包括控制器，传感数据及计算数据均由控制器完成处理，测量过程简单易操作，误差小。当然，也可通过其他方式结合距离数据d1，d2得到高度差。其中，本发明中的待铺贴设备主要指待铺贴瓷砖、待铺贴木板等家具设备，本发明中的已铺贴设备主要指已铺贴瓷砖、已铺贴木板等家具设备。

其中标定方法可以采用在进行标定的过程中，将支架安装在待铺贴设备的上表面上，通过距离传感部对待铺贴设备11测距得到第一距离值A，并设定一个定值B；通过距离传感部对标准件测距得到第二距离值A1，其中，标准件在支架的下方，标准件的高度为E1，并依据定值B和高度E1得出差值B1，从而得到对应数据(A1，B1)，其中，B1＝B-E1；通过调整标准件的高度E1，得出多组对应数据(A1，B1)；分别将多组对应数据(A1，B1)代入线性关系式y＝ax+b，得到a和b，其中，y为B1，x为A1，a为安装角度，b为补偿高度。将最终得到的数据a和b输入控制器，得到最终线性关系式。

在一种具体的实施例中，如测量得到A为99，B为100，E1为1，则A1为98，B1为99；再取E1为2，则A1为97，B1为98，等等，可得到多组线性对应关系，即可得到安装角度a，补偿高度b。

之后，通过距离传感部对已铺贴设备12进行测距，以得到两个距离数据d1，d2；将d1和d2作为x，分别待入y＝ax+b，计算得出对应值D1和D2，待铺贴设备11与已铺贴设备12之间的高度差为D＝D1-D2。

实际测量过程中，得到两个距离传感器的测量高度C，C’，则通过其标定的安装角度a，补偿高度b换算得到E，E’，计算两者差值E-E’，即为所求高度差。

为了实现对待铺贴设备的倾斜角度的测量，本实施例中的平整度测量装置还包括角度传感部9，角度传感部9安装在基准部8上，以测量基准部8的倾斜角度，通过测量基准部的测量角度即可实现对待铺贴设备的倾斜角度的测量。

参见图1所示，具体来说，本实施例中的距离传感部包括激光位移传感器，支架包括横梁1，激光位移传感器4安装在横梁1上，横梁优选为安装铝型材。

为了使激光位移传感部4能够靠近已铺贴设备，本实施例中的距离传感部还包括连接架3，连接架3安装在横梁1上，连接架3朝向已铺贴设备方向延伸，两个激光位移传感器4一一对应地安装在两个连接架3上。其中，本实施例中的距离传感部还包括安装架7，激光位移传感器4安装在安装架7的第一端，安装架7的第一端与连接架3连接，安装架7的第二端与基准部8连接。

其中，基准部具体为基准板，为了保证基准板的底部能够整个贴靠在待铺贴设备上，本实施例中的距离传感部还包括压簧2，压簧2的第一端与连接架3连接，压簧2的第二端与安装架7连接，通过压簧保持基准板两端对待铺贴设备的贴靠，保证测量准确性。

在一种具体的实施例中，本实施例中的角度传感部9为倾角传感器。

根据本发明的另一个方面提供了一种瓷砖平整度测量方法，该方法采用上述平整度测量装置，该方法包括标定步骤：将支架安装在待铺贴设备的上表面上；通过距离传感部对待铺贴设备11测距得到第一距离值A，并设定一个定值B；通过距离传感部对标准件测距得到第二距离值A1，其中，标准件在支架的下方，标准件的高度为E1，并依据定值B和高度E1得出差值B1，从而得到对应数据(A1，B1)，其中，B1＝B-E1；通过调整标准件的高度E1，得出多组对应数据(A1，B1)；分别将多组对应数据(A1，B1)代入线性关系式y＝ax+b，得到a和b，其中，y为B1，x为A1，a为安装角度，b为补偿高度。

方法还包括：测量步骤，通过距离传感部对已铺贴设备12进行测距，以得到两个距离数据d1，d2；计算步骤，将d1和d2作为x，分别待入y＝ax+b，计算得出对应值D1和D2，待铺贴设备11与已铺贴设备12之间的高度差为D＝D1-D2。方法还包括位于标定步骤之后的角度测量步骤，角度测量步骤包括：通过角度传感部9测量得到待铺贴设备相对于绝对水平面的倾斜角度。

上述实施例仅为多种变形形式中的其中一例，可任意设定距离传感部的形式、类型及数量，相对距离，连接形式，接触面形状、材料、大小、相对位置、各类器件的相对安装位置等等。支架可是任意形状，例如：T字型，十字型，一字型等等。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本发明通过支架的基准部贴靠在待铺贴设备的上表面上，以便于标定，标定完成后，再通过两个距离传感部分别对已铺贴设备进行测距，从而得到两个距离数据d1，d2，通过将d1和d2代入标定后的线性关系式，即可得到待铺贴设备与已铺贴设备之间的高度差D，传感数据及计算数据均由控制器完成，测量过程简单易操作，误差小。

应该指出，上述详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。

例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在上面详细的说明中，参考了附图，附图形成本文的一部分。在附图中，类似的符号典型地确定类似的部件，除非上下文以其他方式指明。在详细的说明书、附图及权利要求书中所描述的图示说明的实施方案不意味是限制性的。在不脱离本文所呈现的主题的精神或范围下，其他实施方案可以被使用，并且可以作其他改变。将容易理解的是，如本文一般所描述的及附图所图示说明的，本公开的方面可以在广泛种类的不同的配置中被编排、代替、组合、分开以及设计，所有这些在本文被明确地考虑。

根据本申请所描述的特定实施方案的本公开将不受限制，其被意图作为各种方面的图示说明。如对本领域技术人员将是清晰的那样，在不脱离本公开的精神和范围下可以作许多修改和变更。在本公开范围内，功能上等同的方法和设备，除了本文所列举的那些之外，从前述说明书来看对本领域技术人员将是清晰的。这样的修改和变更意图落入所附权利要求书的范围内。本公开将仅由所附权利要求书的条款以及这样的权利要求所给予权利的等同物的全部范围限制。将理解的是，本公开不限于特定的方法、试剂、化合物、组成或生物系统，其当然可以变化。也将理解的是，本文所使用的术语仅是出于描述特定的实施方案的目的，而并非意图是限制性的。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种平整度测量装置，其特征在于，包括：

支架，所述支架的底部设置有基准部(8)，所述基准部(8)的底面贴靠在待铺贴设备(11)的上表面上；

两个距离传感部，两个所述距离传感部均安装在所述基准部(8)上，两个所述距离传感部分别用于对已铺贴设备(12)进行测距。

2.根据权利要求1所述的平整度测量装置，其特征在于，所述平整度测量装置还包括：

角度传感部(9)，所述角度传感部(9)安装在所述基准部(8)上，以测量所述基准部(8)的倾斜角度。

3.根据权利要求1所述的平整度测量装置，其特征在于，所述距离传感部包括激光位移传感器(4)，所述支架包括横梁(1)，所述激光位移传感器(4)安装在所述横梁(1)上。

4.根据权利要求3所述的平整度测量装置，其特征在于，所述距离传感部还包括连接架(3)，所述连接架(3)安装在所述横梁(1)上，所述连接架(3)朝向所述已铺贴设备方向延伸，两个所述激光位移传感器(4)一一对应地安装在两个所述连接架(3)上。

5.根据权利要求4所述的平整度测量装置，其特征在于，所述距离传感部还包括安装架(7)，所述激光位移传感器(4)安装在所述安装架(7)的第一端，所述安装架(7)的第一端与所述连接架(3)连接，所述安装架(7)的第二端与所述基准部(8)连接。

6.根据权利要求5所述的平整度测量装置，其特征在于，所述距离传感部还包括压簧(2)，所述压簧(2)的第一端与所述连接架(3)连接，所述压簧(2)的第二端与所述安装架(7)连接。

7.根据权利要求2述的平整度测量装置，其特征在于，所述角度传感部(9)为倾角传感器。

8.一种瓷砖平整度测量方法，其特征在于，所述方法采用权利要求2至权利要求7中任一项所述的平整度测量装置，所述方法包括：标定步骤：

将所述支架安装在待铺贴设备的上表面上；

通过所述距离传感部对待铺贴设备(11)测距得到第一距离值A，并设定一个定值B；

通过所述距离传感部对标准件测距得到第二距离值A1，其中，所述标准件在所述支架的下方，所述标准件的高度为E1，并依据所述定值B和所述高度E1得出差值B1，从而得到对应数据(A1，B1)，其中，所述B1＝B-E1；

通过调整所述标准件的高度E1，得出多组所述对应数据(A1，B1)；

分别将多组对应数据(A1，B1)代入线性关系式y＝ax+b，得到a和b，其中，y为B1，x为A1，a为安装角度，b为补偿高度。

9.根据权利要求8所述的瓷砖平整度测量方法，其特征在于，所述方法还包括：

测量步骤，通过所述距离传感部对已铺贴设备(12)进行测距，以得到两个距离数据d1，d2；

计算步骤，将所述d1和所述d2作为x，分别待入y＝ax+b，计算得出对应值D1和D2，待铺贴设备(11)与已铺贴设备(12)之间的高度差为D＝D1-D2。

10.根据权利要求8所述的瓷砖平整度测量方法，其特征在于，所述方法还包括位于所述标定步骤之后的角度测量步骤，所述角度测量步骤包括：通过所述角度传感部(9)测量得到待铺贴设备相对于绝对水平面的倾斜角度。