CN205593473U - 便携式曲面测量设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种便携式曲面测量设备，它由外壳、长度测量模块、法向测量模块、开关、测量按钮、显示屏、USB接口、处理器、电源、控制电路构成；本实用新型可适应恶劣施工环境，由人工手持设备对曲板进行测量，测量过程简单快捷，只需在曲板表面来回滚动，即可通过设备上面的液晶显示屏显示板材的曲率半径，并可显示与目标曲率的误差。与传统的样本样箱测量法相比较而言，本实用新型专利提高了测量速度和效率，同时可将测量数据进行数字化处理以满足自动化加工的需要。

Description

便携式曲面测量设备

技术领域

各类板材的曲面测量,包含航空航天,车辆制造,以及船舶制造领域。

背景技术

在航空航天，车辆制造，船舶制造等领域，对于绝大部分板材都需要进行曲面加工。加工后的曲面板材需要检验是否满足生产需求。但是在验证板材加工的成型的准确度时，以前人们都是通过制作样板、样箱来进行验证并对未加工到位的板材进行矫正。随着科技的进步，一些新的测量方式出现——非接触式测量，如激光测量，光栅测量等如图，这些新技术被很好的应用在航空航天领域及车辆制造领域。正因为此，这些领域的自动化进程大大提速，但是这些新出现的技术却一直没有能在船舶领域获得成功，因为在船舶制造环境非常恶劣，例如船厂的电焊的强电弧干扰，大型设备的电磁干扰，大量空气粉尘干扰，这些因素都会大大降低非接触式测量的不稳定性，导致船舶领域在曲面板材的自动化加工进程缓慢。目前，人力资源稀缺，建造行业的人工成本在不断增加，船舶建造行业也在不断加快数字化造船的步伐。如今船舶建造工位大多都实现了数字化建造、自动化加工，但由于板材成形测量仍然摆脱不了人工样板对样的传统检验方法，使弯曲板的加工成为实现造船自动化的瓶颈。而板材弯曲加工又是船舶制造、航空工业等领域中非常重要的生产环节和必不可少的工艺过程。传统的样板样箱测量法需利用木材按照目标板材曲面的曲率制造出一块与之曲率相同的三角板，该流程不但需要耗费大量的木材提高生产成本，同时它的制造工序极为复杂，大大增加了生产周期，导致效率降低。在大力提倡绿色制造、精度制造的大背景下，板材曲率测量设备的开发已势在必行。

发明内容

为了克服上述现有产品的不足，本实用新型的目的在于提供一种能替代传统的木制样板，对使用环境要求较低的，可提高测量效率并将测量数据数字化处理的便携式曲面测量设备。

为了实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：一种便携式曲面测量设备，其特征在于：它由外壳、长度测量模块、法向测量模块、开关、测量按钮、显示屏、USB接口、处理器、电源、控制电路构成；所述的外壳上端设有显示屏、开关，下端设有USB接口，后端设有测量按钮，内部设有处理器和电池；在外壳下端的前中后位置分别设有两个长度测量模块和一个法向测量模块；所述长度测量模块包括测距滚轮、在测距滚轮上设置的放大齿轮组、在放大齿轮组上设置的光点码盘、在光点码盘上设置的光电门，所述法向测量模块包括接触滚轮、在接触滚轮上设置的拉绳位移传感器、在接触滚轮上设置的法向测量支腿、在法向测量支腿根部上设置的弹簧，两个长度测量模块和法向测量模块分别通过轴承设置在外壳下端。

本实用新型所取得的有益效果为：本实用新型在曲率测量中采用接触式测量法，避免了非接触式测量在加工现场恶劣环境下精度差、可靠性低的缺点。此外，本实用新型操作简单，操作工人可直接人工手持该设备对曲板进行测量，测量过程简单快捷，只需在曲板表面来回滚动，即可通过设备上面的液晶显示屏显示板材的曲率半径，并可显示与目标曲率的误差。与传统的样本样箱测量法相比较而言，本实用新型专利提高了测量速度和效率，同时可将测量数据进行数字化处理以满足自动化加工的需要。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型的结构图

图2为本实用新型的剖视图

图中 1-外壳、2-长度测量模块、3-法向测量厕块、4-USB接口、5-显示屏、6-开关、7-测距滚轮、8-放大齿轮组、9-光点码盘、10-光电门、11-拉绳位移传感器、12-弹簧、13-法向测量支腿、14-接触滚轮、15-测量开关。

具体实施方式

在图1、图2所示的第一实施例中，一种便携式曲面测量设备，其特征在于：它由外壳、长度测量模块、法向测量模块、开关、测量按钮、显示屏、USD接口、处理器、电源、控制电路构成；所述的外壳上端设有显示屏、开关，下端设有USB接口，后端设有测量按钮，内部设有处理器和电池；在外壳下端的前中后位置分别设有两个长度测量模块和一个法向测量模块；所述长度测量模块包括测距滚轮、在测距滚轮上设置的放大齿轮组、在放大齿轮组上设置的光点码盘、在光点码盘上设置的光电门，所述法向测量模块包括接触滚轮、在接触滚轮上设置的拉绳位移传感器、在接触滚轮上设置的法向测量支腿、在法向测量支腿根部上设置的弹簧，两个长度测量模块和法向测量模块分别通过轴承设置在外壳下端。

在图1、图2所示的第二实施例中，所述的外壳起固定和形成外观的作用，使人可以握住设备进行测量操作；所述的开关用来控制整个设备的工作和结束；所述的测量按钮用于在测量时指挥处理器对测量模块的数据进行计算和储存；所述的显示屏用来显示设备的测量结果和加工误差；所述的usb接口可以外接设备导入加工信息和导出数字化测量数据；所述的两个长度测量模块的滚轮在测量时沿着板材表面滚动，带动放大齿轮组转动，滚轮的转角信号被放大后由光点码盘触发光电门输出脉冲信号，通过处理器对脉冲信号进行计算即可得到测距滚轮的旋转角度，并可得知本测量设备在钢板上的移动曲线距离；所述的法向测量模块的法向测量支腿在弹簧的作用下使得滚轮沿着板材表面滚动，对于不同的测量位置，滚轮会随着测量支腿进行移动，同时带动拉绳位移传感器的拉绳运动，即可得到拉绳位移数据，依据三点确定圆的原理，经过处理器计算可得到所测圆弧的曲率；所述的处理器用来把长度测量模块的脉冲信号和法向测量模块的位移信息转化为测量结果；所述的电池为充电电池，用来为设备工作提供电能。

在图1、图2所示的第三实施例中，所述的控制电路，按动开关K后，电路接通，显示屏L量，通过USB接口导入目标曲线，目标曲线在显示屏上显示；按住测量按钮T，使设备的三个滚轮沿着被测板材曲面进行测量，处理器IC会对长度测量模块的脉冲信号和法向测量模块的位移信息队形计算，并得到测量结果，显示在显示器中，同时对数据进行储存；测量结束后松开测量按钮T，同时可将测量数据由USB接口导出。

Claims (3)

1.一种便携式曲面测量设备，它由外壳、两个长度测量模块、一个法向测量模块、处理器、电源和控制电路组成；其特征是所述外壳上表面设有显示屏和开关，所述外壳尾部设有USB接口，所述外壳后端设有测量按钮，所述外壳内部设有处理器和电源；所述两个长度测量模块分别位于所述外壳下表面的前侧和后侧；所述法向测量模块位于所述外壳下表面的中部；所述两个长度测量模块和法向测量模块分别通过轴承设置在外壳下表面。

2.根据权利要求1所述的测量设备，其特征是，所述长度测量模块包括测距滚轮、设置在测距滚轮上的放大齿轮组、设置在所述放大齿轮组上的光点码盘，以及设置在光点码盘上的光电门。

3.根据权利要求1所述的测量设备，其特征是，所述法向测量模块包括接触滚轮、设置在所述接触滚轮上的拉绳位移传感器、设置在所述接触滚轮上的法向测量支腿，以及设置在所述法向测量支腿根部上的弹簧。