CN202109888U - 多激光传感测量仪 - Google Patents
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Abstract
一种多激光传感测量仪，其至少包括两个激光传感器、驱动激光传感器的Z轴自动传动系统及装置在该轴上的图像获取设备、一可在X-Y方向自动传动的工作台，该工作台用于承载被测工件并且可驱动工件在X-Y方向移动，该工作台与Z轴相垂直，装置在该Z轴上的激光传感器向该被测工件发射激光束，该激光束被被测工件表面反射并被激光传感器接收，该接收到的信息就是被测工件表面信息。该多激光传感测量仪受工件表面材质影响小，自动化程度高，使本实用新型的多激光传感测量仪的测量精度高，适用范围广，并且提高了工作效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及非接触三维测量领域。
背景技术
激光传感测量仪是一种非接触式三维测量系统，具有精度高、测量速度快的优点，其通常包括一用来驱动激光传感器的Z轴自动传动系统及垂直于该Z轴的测量平台。该Z轴自动传动系统将激光传感器驱动到其工作距离之内。现有的激光传感测量仪采用单激光传感器测量，由于激光传感器对被测量工件表面材质要求很高，一般一种激光传感器只适合某一类材质的工件测量，因此，单激光传感器测量对工件的局限性比较大。
实用新型内容
鉴于以上内容，有必要设计一种能同时测量不同材质表面的激光测量仪。一种多激光传感测量仪，其至少包括两个激光传感器、驱动激光传感器的Z轴自动传动系统及装置在该轴上的图像获取设备、一可在X-Y方向自动传动的工作台，该工作台用于承载被测工件并且可驱动工件在X-Y方向移动，该工作台与Z轴相垂直，装置在该Z轴上的激光传感器向该被测工件发射激光束，该激光束被被测工件表面反射并被激光传感器接收，该接收到的信息就是被测工件表面信息。
该多激光传感器与影像摄取设备并列装设于自动控制的Z轴传动装置上。该检测系统还包括一自动控制的X轴传动设备，该X轴装置可驱动检测平台，使被测件沿该系统坐标系的X轴方向运动，该X轴垂直于Z轴；该检测系统还包括一自动控制的Y轴传动设备，该Y轴装置可驱动检测平台，使被测件沿该系统坐标系的Y轴方向运动，该Y轴垂直于X轴及Z轴。
该多激光传感器发出垂直于检测平台的激光束至被测件的表面，带有高度信息的激光束被被测工件反射，并被激光传感器接受并保存，在X轴自动控制传动设备及Y轴自动控制传动设备驱动下，传感测量仪可获取被测件表面任意两点间的高度差；在X轴自动控制传动设备及Y轴自动控制传动设备驱动下，扫描被测件不同材质的表面，可获取其表面平面度并且可获取两个平面的高度差。
该激光传感器的安装包括以下要求：每个侧头的垂直度要求在0.01mm范围以内，每个侧头的激光点要求在同一水平线上。
一种用该激光传感测量仪的测量方法，其包括以下步骤：将激光点分别照射到工件的不 同材质的表面，并设定扫描的起始位置与终止位置，每扫描一点就可获得此处工件表面信息，扫描过后，通过两表面所得数据比较，就可得高度差数据。
一种用该激光传感测量仪的测量方法，其包括以下步骤：移动测量工作台，并且调节Z轴的高度，直至在影像窗口能看清被测工件，在影像窗口观察使激光点准确的照射到要测量的区域，设定好参数，可进行自动测量。
与现有设备相比，本实用新型能同时测量不同材质的表面，并能精确的获取到被测表面的高度信息，此特点使本实用新型的适用范围更广，功能更多，并且提高了测量的精度和测量效率。
附图说明
下面结合附图及具体的使用方法作进一步的详细描述。
图1是本实用新型多激光传感测量仪的较佳实施方式的立体组合图。
图2是本实用新型多激光传感测量仪的激光传感器的装调实施方式流程图。
图3是本实用新型多激光传感测量仪的使用方法实施方式流程图。
具体实施方式
请参考图1，本实用新型多激光传感测量仪用于测量一被测工件时的较佳实施方式，，其中包括大理石基座10、测量工作台20、拱形铸铁立柱30、X轴自动传动装置40、Y轴自动传动装置50、测量治具60、多激光传感器70、取像装置80、Z轴自动传动系统90。
该大理石基座10安放在水平桌面上，该测量工作台20设置在该大理石基座10上方，该拱形铸铁立柱30固定安装于该大理石10的上方。该测量工作台20两侧装设有一X轴自动传动装置40与一Y轴自动传动装置50，用以驱动测量工作台在X-Y方向自动移动。该测量工作台20上安放一测量治具60，用以在自动测量时保证被测工件位置的稳定。该拱形铸铁立柱30上固定装设有一Z轴自动传动系统90，该Z轴自动传动系统90传动方向垂直于该测试工作台20，该Z轴自动传动系统90上装有多激光传感器70和取像装置80，该多激光传感器70装设于该取像装置80的侧面，且与该取像装置80一起运动。该X轴、该Y轴及该Z轴相互垂直。
移动该Z轴自动传动系统90，使该取像装置80能获取到被测工件清晰可见的图像，该多激光传感器70发出激光束，移动该测量工作台20，通过观察该取像装置80能获取到被测工件的图像，使激光束照射到需测量区域。设定好扫描参数，进行自动测量，传感测量仪可获取被测件表面任意两点间的高度差。扫描被测件不同材质的表面，可获取其表面平面度并且可获取两个平面的高度差。
请参考图2，本实用新型多激光传感测量仪的激光传感器的装调。本实用新型多激光传感测量仪的激光传感器的装调直接影响测量精度，其装调质量至关重要，实施方式包括以下步骤：
01：多激光传感器安装要严格垂直于测量工作台。
02：各激光传感器安装后，所发出的激光束相互平行。
03：调节多激光传感器安装在Z轴上的位置，使取像装置80能获取到被测工件清晰可见的图像时，多激光传感器处在其工作范围内。
04：安装后，多激光传感器发出的激光点要求聚焦在同一水平线上。
请参考图3，本实用新型多激光传感测量仪操作的较佳实施方式包括以下步骤：
S1：在测量之前，移动Z轴自动传动系统及工作台，使取像装置能获取到被测工件清晰可见的图像，并且让被测工件处在可测范围内。
S2：将各激光传感器的激光点照射到各自要测量的面上。
S3：设定测量起始位置、终点位置及每个扫描点之间的间隔。
S4：多激光传感器发出垂直于检测平台的激光束至被测件的表面，通过多点扫描，带有高度信息的激光束被被测工件反射，并被激光传感器接受并保存，然后计算各传感器所测面的位置。
S5：计算所得到的面的位置，通过两两比较即可得所对应两面距离或者涂层的厚度。
如上所述，本实用新型多激光传感测量仪的测量精度取决于传感器本身的设计精度与激光传感器装调位置精度。而相较于现有技术，该多激光传感测量仪受工件表面材质影响小，自动化程度高，使本实用新型的多激光传感测量仪的测量精度高，适用范围广，并且提高了工作效率。此外，该传感测量仪可获取被测件表面任意两点间的高度差以及扫描被测件不同材质的表面，可获取其表面平面度和不同材质的两个表面高度差。
本实用新型具有如下优点：
(1)多激光传感器的运用，有效的解决了测量适用性受被测工件表面材质的影响，极大的扩展了激光传感测量仪的适用范围。
(2)影像获取装置的引入，让被测目标更加直观，使测量过程更加简洁。
(3)自动控制系统的添加，使测量精度、效率更高，可靠性更好。
Claims (8)
1.一种多激光传感测量仪，其至少包括两个激光传感器、可自动控制的X-Y轴传动的检测平台、可自动控制的Z轴传动系统、影像摄取设备及上下照明系统，该Z轴可驱动影像摄取设备及激光传感器到达其工作距离范围，该Z轴垂直于检测平台，其特征在于：激光传感器装设在该自动控制的Z轴传动装置上，该激光传感器发出激光束，激光束照射到被测件不同材质的表面来获取被测件的高度信息。
2.如权利要求1所述的多激光传感测量仪，其特征在于：该多激光传感器与影像摄取设备并列装设于自动控制的Z轴传动装置上。
3.如权利要求1所述的多激光传感测量仪，其特征在于：该检测系统还包括一自动控制的X轴传动设备，该X轴装置可驱动检测平台，使被测件沿该系统坐标系的X轴方向运动，该X轴垂直于Z轴。
4.如权利要求1所述的多激光传感测量仪，其特征在于：该检测系统还包括一自动控制的Y轴传统设备，该Y轴装置可驱动检测平台，使被测件沿该系统坐标系的Y轴方向运动，该Y轴垂直于X轴及Z轴。
5.如权利要求1所述的多激光传感测量仪，其特征在于：该多激光传感器发出垂直于检测平台的激光束至被测件的表面，带有高度信息的激光束被被测工件反射，并被激光传感器接受并保存。
6.如权利要求5所述的多激光传感测量仪，其特征在于：在X轴自动控制传动设备及Y轴自动控制传动设备驱动下，传感测量仪可获取被测件表面任意两点间的高度差。
7.如权利要求5所述的多激光传感测量仪，其特征在于：在X轴自动控制传动设备及Y轴自动控制传动设备驱动下，扫描被测件不同材质的表面，可获取其表面平面度。
8.如权利要求5所述的多激光传感测量仪，其特征在于：还包括在X轴自动控制传动设备及Y轴自动控制传动设备驱动下，扫描被测件不同材质的两个表面，可获取两个平面的高度差。
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