CN117226563A - 一种基于激光测距的平面腹板用减振支撑系统及支撑方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于激光测距的平面腹板用减振支撑系统及支撑方法，属于航空用腹板辅助支撑的技术领域，所述系统包括主体外壳、控制模块、直线驱动机构、支撑块、激光测距单元，所述直线驱动机构用于驱使支撑块直线运动，主体外壳与支撑块滑动连接，主体外壳的顶部贯通设置；所述支撑块内部4个象限处分别安装有若干个激光测距单元，且支撑块的顶部对应激光测距单元设置有若干个激光通道；所述主体外壳的一侧设置有气嘴，所述支撑块的顶部沿周侧设置有若干个与气嘴连通的气体通道。本发明利用激光测距单元实现自动化精确辅助支撑，保证了零件加工质量，提高了零件合格率，具有较好的实用性。

Description

一种基于激光测距的平面腹板用减振支撑系统及支撑方法

技术领域

本发明属于航空用腹板辅助支撑的技术领域，具体涉及一种基于激光测距的平面腹板用减振支撑系统及支撑方法。

背景技术

飞机结构件，特别是大型框梁类零件通常需要多面加工，加工过程中普遍存在腹板悬空情况。由于飞机结构件多具有深腔、薄壁等特征，零件加工时受到不均匀切削力、重力等因素影响，在缺乏支撑的情况下极易产生振动和变形，在零件表面将形成凹凸不平的振纹，严重的将弹伤零件。采用传统加塞金属块的方式虽能在一定程度减轻零件振动，但固定高度金属垫块不具备通用性，且仅能提供向上的支撑力，加之大型零件底部空腔高度不易准确测量，加垫过程中容易出现过垫或欠垫情况，反而可能恶化零件振动程度。针对上述问题，目前尚无简便有效的解决办法，部分企业采用定制与零件外形匹配专用工装的办法，但专用工装成本高，制作周期长，严重影响零件交付。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于激光测距的平面腹板用减振支撑系统及支撑方法，旨在解决上述的问题。

本发明主要通过以下技术方案实现：

一种基于激光测距的平面腹板用减振支撑系统，包括主体外壳、控制模块、直线驱动机构、支撑块、激光测距单元，所述控制模块分别与直线驱动机构、激光测距单元连接；所述主体外壳的内部从下至上依次安装有直线驱动机构、支撑块，所述直线驱动机构用于驱使支撑块直线运动，主体外壳与支撑块滑动连接，主体外壳的顶部贯通设置，以供支撑块滑动伸出；所述支撑块内部4个象限处分别安装有若干个激光测距单元，且支撑块的顶部对应激光测距单元设置有若干个激光通道；所述主体外壳的一侧设置有气嘴，所述支撑块的顶部沿周侧设置有若干个与气嘴连通的气体通道。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述直线驱动机构包括驱动电机和螺纹丝杠，所述驱动电机设置在支撑块的下方，所述驱动电机的驱动端通过联轴器与螺纹丝杠连接，所述螺纹丝杠的外侧螺纹套设有支撑块。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述驱动电机包括从内至外依次设置的电机转子、金属线圈、电机定子，所述电机转子的一端向上通过联轴器与螺纹丝杠连接。

为了更好地实现本发明，进一步地，还包括电机限位器，所述电机转子一侧的电机定子上安装有电机限位器，所述电机限位器包括止动销、弹簧、座体、金属芯棒、限位器线圈；所述座体的两侧分别同轴开设有安装腔，所述座体靠近电机转子的一侧的安装腔内滑动设置有止动销，且止动销通过弹簧与安装腔连接，所述电机转子的侧壁对应设置有止动槽；所述座体远离电机转子的一侧的安装腔内设置有金属芯棒，所述金属芯棒的外侧设置有限位器线圈。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述主体壳体包括从上至下依次连通设置的支撑外壳和电机外壳，所述驱动电机安装在电机外壳内部，所述支撑块安装在支撑外壳内部，所述支撑外壳和电机外壳可拆卸连接；所述支撑外壳上设置有气嘴，所述气嘴通过软管与气体通道连通。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述支撑外壳的内壁涂覆有复合材料衬垫；所述支撑外壳的内部底部设置有限位环，用于防止支撑块下降时超程。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述支撑块的顶部周侧设置有喇叭状的橡胶密封圈。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述支撑块的顶部还设置有若干个力传感器、振动传感器。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述支撑块的顶部沿周侧对称的设置有4个激光通道以及4个气体通道，所述激光通道与气体通道交错设置。

本发明主要通过以下技术方案实现：

一种基于激光测距的平面腹板用减振支撑方法，采用上述的一种基于激光测距的平面腹板用减振支撑系统进行，包括以下步骤：

步骤S1：打开电源，初始化系统；

步骤S2：确定驱动模式，驱动模式包括联动模式和独立模式，在联动模式下，控制模块与PC端建立无线连接，设置系统自动回零；在独立模式下，设置支撑启动时间，倒计时结束后启动后续程序；

步骤S3：将系统按需放置在零件悬空的平面腹板下；

步骤S4：启动激光测距单元进行测距，控制模块依据所测距离与系统最大行程判断是否可完成支撑，若所测距离超出系统最大行程，则报警，重新调整支撑位置或者选择适合的支撑系统；若所测距离满足系统最大行程要求，则进一步判断4个象限所测距离差值是否满足要求，不满足，则报警，若满足，则启动电机；

步骤S5：电机启动，为金属线圈供电，在电机定子磁力作用下旋转，电机转子转动，进而带动螺纹丝杠旋转，螺纹丝杠带动支撑块上升；同时，在电机转子旋转时，电机限位器工作，限位器线圈通电，金属芯棒产生磁力吸引止动销，保证电机转子可自由转动；

步骤S6：当支撑块上升到零件腹板底面时，控制模块依据激光测距单元反馈的距离信号判定支撑块已达到支撑位置，此时，止动器断电，金属芯棒失去磁力，止动销在弹簧的作用下伸出安装腔，并插入电机转子相应位置的止动槽中，将驱动电机锁死；

步骤S7：通过与气嘴相连的外接真空泵，通过气体通道将支撑块与腹板之间的空气抽出，在橡胶密封圈的作用下，与零件腹板形成真空腔，实现真空吸附；

步骤S8：使用结束后，控制外接真空泵向气体通道吹气，真空吸附失效，控制模块控制电机转子反转，同时，电机限位器通电，金属芯棒产生磁性吸引止动销收回；电机转子带动螺纹丝杠反转，使支撑块下降，直至支撑块触碰限位环，控制模块接收驱动电机上电流传感器采集到的电流峰值波动信号，控制驱动电机停转，辅助支撑完成。

本发明的有益效果如下：

（1）本发明可以适用于数控加工中的自动化精确支撑，可以利用外接真空泵实现局部真空吸附，减弱加工振动。激光测距单元可以为微型激光测距仪，本发明利用微型激光测距仪可以精确测量零件腹板底面到支撑块顶面的距离，实现与零件的精准贴合，避免人工加垫时的过垫或欠垫情况，具有较好的实用性；

（2）本发明可以通过在支撑块上安装力传感器和振动传感器，采集零件不同部位在加工过程中的力和振动信号，用于对零件加工状况进行分析，方便优化支撑策略及加工工艺，可以为后续工艺及装夹优化提供数据支持；

（3）所述支撑块的顶部设置有气体通道，具有抽/吹气回路，可实现平面局部真空吸附，提供向上支撑力的同时能产生向下的真空吸附压力，从而在竖直方向上约束零件，减小振幅，提升表面质量。支撑块的顶端一周嵌入安装有橡胶密封圈，增强了真空吸附的效果，具有较好的实用性；

（4）本发明通过电机限位器能实现对电机转子的锁死或松开，提高了电机驱动的精准控制。本发明通过在支撑外壳内壁涂覆有自润滑功能的复合材料衬垫，能与支撑块紧密配合，且通过限位环的设置，有效提高了支撑块的运动稳定性，具有较好的实用性；

（5）本发明采用自动化控制，能快速进行零件的辅助支撑，提高装夹效率。在数控加工时，在零件平面腹板下方可以按需放置1个或多个该支撑系统，控制模块可以无线连接外部PC端，批量控制支撑块运动。也可独立自动化控制使用。本发明利用激光测距单元实现自动化精确辅助支撑，通过真空吸附固定平面腹板，从而减小悬空零件加工振动，避免零件表面振纹和零件变形，保证零件加工质量，提高了零件合格率，具有较好的实用性。

附图说明

图1为本发明支撑系统的立体结构示意图；

图2为本发明支撑系统的剖视图；

图3为电机限位器的结构示意图；

图4为本发明支撑系统的俯视图；

图5为本发明支撑系统的操作流程图。

其中：1-控制模块，2-电机定子，3-金属线圈，4-限位环，5-复合材料衬垫，6-支撑块，7-气嘴，8-微型激光测距仪，9-橡胶密封圈，10-振动传感器，11-支撑外壳，12-螺纹丝杠，13-电机限位器，14-电机转子，15-电机外壳，16-止动销，17-弹簧，18-座体，19-金属芯棒，20-限位器线圈，21-激光通道，22-气体通道，23-电流传感器。

具体实施方式

实施例1：

一种基于激光测距的平面腹板用减振支撑系统，如图1、图2、图4所示，包括主体外壳、控制模块1、直线驱动机构、支撑块6、激光测距单元，所述控制模块1分别与直线驱动机构、激光测距单元连接；所述主体外壳的内部从下至上依次安装有直线驱动机构、支撑块6，所述直线驱动机构用于驱使支撑块6直线运动，主体外壳与支撑块6滑动连接，主体外壳的顶部贯通设置，以供支撑块6滑动伸出；所述支撑块6内部4个象限处分别安装有若干个激光测距单元，且支撑块6的顶部对应激光测距单元设置有若干个激光通道21；所述主体外壳的一侧设置有气嘴7，所述支撑块6的顶部沿周侧设置有若干个与气嘴7连通的气体通道22。

优选地，所述气体通道22可以通过软管与气嘴7连通。或者主体外壳的顶部与支撑块6密封滑动连接，且主体外壳的内部密封设置，主体外壳的内部分别与气体通道22和气嘴7连通，进而实现真空吸附固定的效果。所述支撑块6的顶部设置有气体通道22，具有抽/吹气回路，可实现平面局部真空吸附，提供向上支撑力的同时能产生向下的真空吸附压力，从而在竖直方向上约束零件，减小振幅，提升表面质量。

优选地，所述直线驱动机构包括驱动电机和螺纹丝杠12，所述驱动电机设置在支撑块6的下方，所述驱动电机的驱动端通过联轴器与螺纹丝杠12连接，所述螺纹丝杠12的外侧螺纹套设有支撑块6。

优选地，所述驱动电机包括从内至外依次设置的电机转子14、金属线圈3、电机定子2，所述电机转子14的一端向上通过联轴器与螺纹丝杠12连接。

优选地，如图3所示，还包括电机限位器13，所述电机转子14一侧的电机定子2上安装有电机限位器13，所述电机限位器13包括止动销16、弹簧17、座体18、金属芯棒19、限位器线圈20；所述座体18的两侧分别同轴开设有安装腔，所述座体18靠近电机转子14的一侧的安装腔内滑动设置有止动销16，且止动销16通过弹簧17与安装腔连接，所述电机转子14的侧壁对应设置有止动槽；所述座体18远离电机转子14的一侧的安装腔内设置有金属芯棒19，所述金属芯棒19的外侧设置有限位器线圈20。

优选地，所述主体壳体包括从上至下依次连通设置的支撑外壳11和电机外壳15，所述驱动电机安装在电机外壳15内部，所述支撑块6安装在支撑外壳11内部，所述支撑外壳11和电机外壳15可拆卸连接；所述支撑外壳11上设置有气嘴7，所述气嘴7通过软管与气体通道22连通。

优选地，所述支撑外壳11的内壁涂覆有复合材料衬垫5，以保证支撑块6在支撑外壳11内运动平缓、磨损低；所述支撑外壳11的内部底部设置有限位环4，用于防止支撑块6下降时超程。

优选地，所述支撑块6的顶部周侧设置有喇叭状的橡胶密封圈9。支撑块6的顶端一周嵌入安装有橡胶密封圈9，增强了真空吸附的效果，具有较好的实用性。

优选地，所述支撑块6的顶部还设置有若干个力传感器、振动传感器10。

优选地，所述支撑块6的顶部沿周侧对称的设置有4个激光通道21以及4个气体通道22，所述激光通道21与气体通道22交错设置。

本发明可以适用于数控加工中的自动化精确支撑，可以利用外接真空泵实现局部真空吸附，减弱加工振动。激光测距单元可以为微型激光测距仪8，本发明利用微型激光测距仪8可以精确测量零件腹板底面到支撑块6顶面的距离，实现与零件的精准贴合，避免人工加垫时的过垫或欠垫情况，具有较好的实用性。本发明能快速进行零件的辅助支撑，提高装夹效率。在数控加工时，在零件平面腹板下方可以按需放置1个或多个该支撑系统，控制模块1可以无线连接外部PC端，批量控制支撑块6运动。也可独立自动化控制使用。本发明利用激光测距单元实现自动化精确辅助支撑，通过真空吸附固定平面腹板，从而减小悬空零件加工振动，避免零件表面振纹和零件变形，保证零件加工质量，提高了零件合格率，具有较好的实用性。

实施例2：

一种基于激光测距的平面腹板用减振支撑系统，可以用于实现悬空平面腹板的高精度自动化辅助支撑，降低零件在加工过程中的振动强度，提高表面质量，降低零件超差风险。所述系统包括控制模块1、直线驱动机构、支撑座、支撑块6。所述控制模块1用于控制直线驱动机构驱动以及收集传感器的数据。所述支撑座用于安装支撑块6，所述直线驱动机构用于驱使支撑块6直线运动，实现对平面腹板的辅助支撑。

优选地，如图1、图2、图4所示，所述的支撑块6包括微型激光测距仪8，激光通道21，气体通道22，所述支撑块6对应微型激光测距仪8设置有激光通道21，支撑块6的顶部设置有若干个气体通道22。激光通道21与气体通道22相邻，光通道能允许激光收发，气体通道22能提供真空吸附和排除废液或碎屑。优选地，还包括橡胶密封圈9，橡胶密封圈9镶嵌于支撑块6顶部，能手动轻松更换，当真空吸附时形成密封腔。优选地，支撑块6靠近平面腹板的一侧设置有若干个振动传感器10，方便后续振动分析控制。

优选地，4个微型激光测距仪8水平方向均布在支撑块6内，能发出稳定激光以实现在4个象限上测定支撑块6顶面与零件腹板下方的距离，精度±0.01mm。4个微型激光测距仪8测量的4个象限的距离反馈至控制模块1，控制模块1依次进行判断：

判断1，腹板底面与支撑块6顶面间距是否在可支撑范围内，若否，则报警提示操作人员更换其他规格支撑块6，若满足，进行判断2；

判断2，所测4个象限高度差是否在容许范围内，若差值过大，说明支撑块6顶面与零件底面不平，报警提示操作人员确认支撑块6或零件安装是否正确；若差值满足加工范围，则控制电机运动，带动螺纹丝杠12从而带动支撑块6上升。当实时测得支撑块6顶面与零件腹板的距离为0时，电机停转并锁死。

优选地，所述的控制模块1包括电源、控制芯片、控制电路，可以通过有线或无线的方式进行充电；可以依据激光测距仪器反馈的距离信号及电路传感器的波动信号，精确地控制电机的启停；可以为内置微型激光测距仪8、传感器供电；可以与PC端有线或无线连接，执行PC端发出的程序指令，以及向PC转发从激光测距仪、传感器采集的实时数据；可以依据测量距离判断是否在可支撑高度范围内。优选地，控制模块1可以由防水、防油、防酸碱腐蚀材料外壳包裹；可以内置于电机定子2。

优选地，如图2所示，所述直线驱动机构包括步进电机和螺纹丝杠12，所述步进电机通过联轴器与螺纹丝杠12连接，所述螺纹丝杠12上设置有支撑块6，所述螺纹丝杠12可以通过丝杠螺母与支撑块6连接。优选地，步进电机包括电机外壳15、电机转子14、金属线圈3、电机定子2，步进电机能提供足够的扭矩带动与转子相联的联轴器，从而带动螺纹丝杠12旋转，进而带动支撑块6上升，所述步进电机的启停由控制模块1控制。步进电机按直径规格分有Φ50mm，Φ100mm，Φ150mm，Φ200mm。

优选地，如图3所示，还包括电机限位器13，电机限位器13包括止动销16、弹簧17、座体18、金属芯棒19、限位器线圈20，电机限位器13内置于电机定子2，且与电机转子14相邻，止动销16的伸缩与电机启动动作一致，保证电机停机时能锁死。优选地，还包括电流传感器23，所述电机外壳15设置有液晶显示器。所述电流传感器23能监控电机电路，当出现异常时电机停止并发出报警，液晶显示器能显示电量、连接状态、故障代码信息。

优选地，如图1、图2所示，所述支撑座与步进电机可快速拆装。支撑座侧壁开有气嘴7，可外接软管实现抽气或吹气，抽气可实现支撑块6顶面真空吸附零件腹板平面，吹气可排除气体通道22及激光通道21中的液体或金属碎屑。在支撑座内壁涂覆有固态复合材料衬垫5，能保证支撑块6在支撑座内运动平缓，磨损低，且有一定密封作用。所述支撑座内部设置的限位环4能防止支撑块6下降时超程。优选地，与同一规格电机匹配的支撑座高度有多种规格，相关数学关系如下：

H₀=D-H_d

H_d=0.5 D或者1D或者2D

H₀₊H_d≤ H ≤ H₀₊H_d+0.8 H₀

其中：

H：总体可支撑高度，

H₀：支撑座高度，

D：电机直径，

H_d：电机高度。

本发明采用自动化控制，能快速进行零件的辅助支撑，提高装夹效率。在数控加工时，在零件平面腹板下方可以按需放置1个或多个该支撑系统，控制模块1可以无线连接外部PC端，批量控制支撑块6运动。也可独立自动化控制使用。本发明利用激光测距单元实现自动化精确辅助支撑，通过真空吸附固定平面腹板，从而减小悬空零件加工振动，避免零件表面振纹和零件变形，保证零件加工质量，提高了零件合格率，具有较好的实用性。

实施例3：

一种基于激光测距的平面腹板用减振支撑系统，如图1、图2所示，包括可拆卸连接的支撑外壳11、电机外壳15，所述支撑外壳11内部滑动设置有支撑块6，所述支撑块6的中部安装有螺纹丝杠12，所述支撑块6的中部对应螺纹丝杠12设置有安装孔。所述电机外壳15内部设置有步进电机，所述步进电机的驱动端通过联轴器与螺纹丝杠12连接。所述步进电机用于驱动螺纹丝杠12转动，进而驱使支撑块6沿着支撑外壳11直线运动。当需要对平面腹板进行支撑时，驱动支撑块6的一端延伸出支撑外壳11并与平面腹板抵接；当支撑结束时，可以驱动支撑块6收入支撑外壳11，实现完全的收纳。

优选地，如图4所示，所述支撑块6的内部4个象限区域内分别安装有微型激光测距仪8，且顶部对应连通的设置有激光通道21，用于测量支撑块6与平面腹板之间的距离，一方面后续的精准控制。优选地，所述支撑块6的顶部均匀的还设置有4个气体通道22，所述支撑壳体的外侧设置有气嘴7，所述气嘴7通过软管与气体通道22连通。所述气嘴7与外部气泵装置连接，以实现进气/出气回路，实现对平面腹板吸附或排斥。优选地，所述支撑块6的顶部周侧设置有橡胶密封圈9，且呈喇叭状，方便与平面腹板形成吸附空间，加强真空吸附，具有较好的实用性。

优选地，所述支撑块6的顶部靠近平面腹板的一侧设置有若干个测力传感器和振动传感器10，方便优化支撑策略及加工工艺，可以为后续工艺及装夹优化提供数据支持。

优选地，所述支撑外壳11的内壁涂覆有固态复合材料衬垫5，以保证支撑块6在支撑外壳11内运动平缓、磨损低；所述支撑外壳11的底部设置有限位环4，用于防止支撑块6下降时超程。

优选地，所述步进电机包括电机定子2、金属线圈3、电机转子14，所述电机转子14的顶部通过联轴器与螺纹丝杠12连接。优选地，如图2、图3所示，所述电机定子2的顶部靠近电机转子14的一侧安装有电机限位器13。所述电机限位器13包括止动销16、弹簧17、座体18、金属芯棒19、限位器线圈20；所述座体18的两侧分别同轴开设有安装腔，所述座体18靠近电机转子14的一侧的安装腔内滑动设置有止动销16，且止动销16通过弹簧17与安装腔连接，所述电机转子14的顶部对应沿周侧设置有止动槽；所述座体18远离电机转子14的一侧的安装腔内设置有金属芯棒19，所述金属芯棒19的外侧设置有金属缠绕线圈。

本发明能快速进行零件的辅助支撑，提高装夹效率。在数控加工时，在零件平面腹板下方可以按需放置1个或多个该支撑系统，控制模块1可以无线连接外部PC端，批量控制支撑块6运动。也可独立自动化控制使用。本发明利用激光测距单元实现自动化精确辅助支撑，通过真空吸附固定平面腹板，从而减小悬空零件加工振动，避免零件表面振纹和零件变形，保证零件加工质量，提高了零件合格率，具有较好的实用性。

实施例4：

一种基于激光测距的平面腹板用减振支撑方法，基于上述的支撑系统进行，如图5所示，包括以下步骤：

步骤一：打开电源，系统自检（检查电量、程序正确性、运动至最大行程再返回）；

步骤二：选择模式（联动模式或独立模式），联动模式下与PC端建立无线连接，系统自动回零；独立模式下需设置支撑启动时间，倒计结束后启动后续程序；

步骤三：将本发明系统按需放置在零件悬空的平面腹板下；

步骤四：通过PC端启动程序，激光测距单元测距，控制模块1依据所测距离与系统最大行程判断是否可完成支撑，若超出行程则报警，重新放置适合的支撑系统，若满足行程要求，则进一步判断4个象限所测距离差值是否满足要求（可手动设置，默认≤0.05mm），不满足，则报警，满足则启动电机；

步骤五：电机启动，控制模块1为电机金属线圈3供电，在电机定子2磁力作用下旋转，电机转子14转动，电机转子14带动螺纹丝杠12旋转，螺纹丝杠12带动支撑块6上升，上升过程中复合材料衬垫5提供润滑作用，保证运动平缓，降低磨损，提高寿命，同时，电机转子14旋转时，电机限位器13工作，限位器线圈20通电，金属芯棒19产生磁力吸引止动销16，保证电机电机转子14可自由转动；

步骤五：当上升到零件腹板底面时，控制模块1依据激光测距单元反馈的距离信号判定已达到支撑位置，此时，电机限位器13断电，金属芯棒19失去磁力，止动销16在弹簧17的拉力作用下伸出制动器，插入电机转子14相应位置的缺口中，电机锁死；

步骤六：通过气嘴7相连的外接真空泵工作，气体通道22的空气被抽出，在密封圈的作用下，与零件腹板形成真空腔，实现真空吸附，保持该状态直到下一工序；

步骤七：零件加工完毕后，外接真空泵向气体通道22吹气，真空吸附失效，控制模块1控制电机反转，同时，电机限位器13通电，金属芯棒19产生磁性吸引止动销16收回，电机转子14反转，带动螺纹丝杠12反转，支撑块6下降，直至触碰限位环4，控制模块1接收到电机电流传感器23采集到电流峰值波动信号，控制电机停转，辅助支撑完成，系统拆除。

本发明采用自动化控制，能快速进行零件的辅助支撑，提高装夹效率。在数控加工时，在零件平面腹板下方可以按需放置1个或多个该支撑系统，控制模块1可以无线连接外部PC端，批量控制支撑块6运动。也可独立自动化控制使用。本发明利用激光测距单元实现自动化精确辅助支撑，通过真空吸附固定平面腹板，从而减小悬空零件加工振动，避免零件表面振纹和零件变形，保证零件加工质量，提高了零件合格率，具有较好的实用性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于激光测距的平面腹板用减振支撑系统，其特征在于，包括主体外壳、控制模块（1）、直线驱动机构、支撑块（6）、激光测距单元，所述控制模块（1）分别与直线驱动机构、激光测距单元连接；所述主体外壳的内部从下至上依次安装有直线驱动机构、支撑块（6），所述直线驱动机构用于驱使支撑块（6）直线运动，主体外壳与支撑块（6）滑动连接，主体外壳的顶部贯通设置，以供支撑块（6）滑动伸出；所述支撑块（6）内部4个象限处分别安装有若干个激光测距单元，且支撑块（6）的顶部对应激光测距单元设置有若干个激光通道（21）；所述主体外壳的一侧设置有气嘴（7），所述支撑块（6）的顶部沿周侧设置有若干个与气嘴（7）连通的气体通道（22）。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光测距的平面腹板用减振支撑系统，其特征在于，所述直线驱动机构包括驱动电机和螺纹丝杠（12），所述驱动电机设置在支撑块（6）的下方，所述驱动电机的驱动端通过联轴器与螺纹丝杠（12）连接，所述螺纹丝杠（12）的外侧螺纹套设有支撑块（6）。

3.根据权利要求2所述的一种基于激光测距的平面腹板用减振支撑系统，其特征在于，所述驱动电机包括从内至外依次设置的电机转子（14）、金属线圈（3）、电机定子（2），所述电机转子（14）的一端向上通过联轴器与螺纹丝杠（12）连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于激光测距的平面腹板用减振支撑系统，其特征在于，还包括电机限位器（13），所述电机转子（14）一侧的电机定子（2）上安装有电机限位器（13），所述电机限位器（13）包括止动销（16）、弹簧（17）、座体（18）、金属芯棒（19）、限位器线圈（20）；所述座体（18）的两侧分别同轴开设有安装腔，所述座体（18）靠近电机转子（14）的一侧的安装腔内滑动设置有止动销（16），且止动销（16）通过弹簧（17）与安装腔连接，所述电机转子（14）的侧壁对应设置有止动槽；所述座体（18）远离电机转子（14）的一侧的安装腔内设置有金属芯棒（19），所述金属芯棒（19）的外侧设置有限位器线圈（20）。

5.根据权利要求2-4任一项所述的一种基于激光测距的平面腹板用减振支撑系统，其特征在于，所述主体壳体包括从上至下依次连通设置的支撑外壳（11）和电机外壳（15），所述驱动电机安装在电机外壳（15）内部，所述支撑块（6）安装在支撑外壳（11）内部，所述支撑外壳（11）和电机外壳（15）可拆卸连接；所述支撑外壳（11）上设置有气嘴（7），所述气嘴（7）通过软管与气体通道（22）连通。

6.根据权利要求5所述的一种基于激光测距的平面腹板用减振支撑系统，其特征在于，所述支撑外壳（11）的内壁涂覆有复合材料衬垫（5）；所述支撑外壳（11）的内部底部设置有限位环（4），用于防止支撑块（6）下降时超程。

7.根据权利要求1所述的一种基于激光测距的平面腹板用减振支撑系统，其特征在于，所述支撑块（6）的顶部周侧设置有喇叭状的橡胶密封圈（9）。

8.根据权利要求1所述的一种基于激光测距的平面腹板用减振支撑系统，其特征在于，所述支撑块（6）的顶部还设置有若干个力传感器、振动传感器（10）。

9.根据权利要求1所述的一种基于激光测距的平面腹板用减振支撑系统，其特征在于，所述支撑块（6）的顶部沿周侧对称的设置有4个激光通道（21）以及4个气体通道（22），所述激光通道（21）与气体通道（22）交错设置。

10.一种基于激光测距的平面腹板用减振支撑方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的一种基于激光测距的平面腹板用减振支撑系统进行，包括以下步骤：

步骤S1：打开电源，初始化系统；

步骤S2：确定驱动模式，驱动模式包括联动模式和独立模式，在联动模式下，控制模块（1）与PC端建立无线连接，设置系统自动回零；在独立模式下，设置支撑启动时间，倒计时结束后启动后续程序；

步骤S3：将系统按需放置在零件悬空的平面腹板下；

步骤S4：启动激光测距单元进行测距，控制模块（1）依据所测距离与系统最大行程判断是否可完成支撑，若所测距离超出系统最大行程，则报警，重新调整支撑位置或者选择适合的支撑系统；若所测距离满足系统最大行程要求，则进一步判断4个象限所测距离差值是否满足要求，不满足，则报警，若满足，则启动电机；

步骤S5：电机启动，为金属线圈（3）供电，在电机定子（2）磁力作用下旋转，电机转子（14）转动，进而带动螺纹丝杠（12）旋转，螺纹丝杠（12）带动支撑块（6）上升；同时，在电机转子（14）旋转时，电机限位器（13）工作，限位器线圈（20）通电，金属芯棒（19）产生磁力吸引止动销（16），保证电机转子（14）可自由转动；

步骤S6：当支撑块（6）上升到零件腹板底面时，控制模块（1）依据激光测距单元反馈的距离信号判定支撑块（6）已达到支撑位置，此时，止动器断电，金属芯棒（19）失去磁力，止动销（16）在弹簧（17）的作用下伸出安装腔，并插入电机转子（14）相应位置的止动槽中，将驱动电机锁死；

步骤S7：通过与气嘴（7）相连的外接真空泵，通过气体通道（22）将支撑块（6）与腹板之间的空气抽出，在橡胶密封圈（9）的作用下，与零件腹板形成真空腔，实现真空吸附；

步骤S8：使用结束后，控制外接真空泵向气体通道（22）吹气，真空吸附失效，控制模块（1）控制电机转子（14）反转，同时，电机限位器（13）通电，金属芯棒（19）产生磁性吸引止动销（16）收回；电机转子（14）带动螺纹丝杠（12）反转，使支撑块（6）下降，直至支撑块（6）触碰限位环（4），控制模块（1）接收驱动电机上电流传感器（23）采集到的电流峰值波动信号，控制驱动电机停转，辅助支撑完成。