[实用新型]一种激光测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及水火弯板机中用于测量弯曲钢板表面坐标的激光测量装置。

技术背景

数控水火弯板机是利用线状加热成型(line heat forming)原理，来进行钢板加工的。加工过程中，将待加工板在X轴和Y轴方向上分为m×n坐标个点，将这m×n个点的外形目标坐标数据D_mn(x，y，z)输入计算机，而后，由激光测量系统测出钢板上这m×n个点所对应的实际坐标点的z值，生成一组测量数据d_mn(x，y，z)，得出偏差E_mn(x，y，z)＝F[D_mn(x，y，z)，d_mn(x，y，z)]，通过火路专家系统(一种常用的水火弯板机的火路计算软件)依据E_mn(x，y，z)进行计算，生成水火弯板的火路图数据L_j[d₁(x，y)，d₂(x，y)]和水火弯板参数。水火弯板机自动控制弯板机的火焰枪的枪头按照生成的火路图加工船体外板，从而取代手工达到水火弯板自动化的目的。激光测量系统是上述数控水火弯板机很重要的一部分，其测量的数据直接决定最终水火弯板机的加工火路图。如果测量数据出现偏差将直接导致加工的船体外板精度不符合要求，需要反工。因此，数控水火弯板机需要选择高精度的激光测量设备，然而，目前激光测量装置的量程很有限，国外先进的激光测量设备的量程大多在500mm以内，而且量程更大的价格则十分昂贵。而有的船体外板的曲率较大，其自身表面的起伏就可能接近甚至超过500mm，使得现有水火弯板机的激光测量装置，在测量这类外板时会超出量程，使得测量误差偏大，甚至测量失败，给船体外板的加工带来不利影响。

实用新型型内容

本实用新型旨在给出一种能够通过调节自身高低，以适应超过量程范围的数据测量的，且成本较低的激光测量装置。

本实用新型所述的激光测量装置，其底部有激光测量头和用于安装激光测量头的支架，支架上固联可在丝杆上行走的滑块，丝杆由电机驱动其转动。

本实用新型的激光测量装置，当测量钢板起伏位于激光测量头的量程内时，水火弯板机载激光测量装置水平移动，即沿X轴方向和Y轴方向移动时，钢板上各点的纵向位置均位于激光测量头的量程范围内，测量装置能够精确的测量出各点的Z轴坐标，用其测量的数据计算，得出加工火路图，按火路图加工出的船体板，精度能够得到保证。当钢板起伏较大，起伏的落差超出激光测量头的量程范围时，沿X轴方向和Y轴方向移动激光测量头，钢板上存在超出激光测量头量程范围的部位，当激光测量头移动到这些部位时，其测量点的Z轴坐标大于量程的最大值或者小于量程的最小值，此时可通过电机驱动丝杆转动，使滑块沿丝杆上下移动，从而带动支架载激光测量头上下移动。当测量点的Z轴坐标大于量程的最大值，驱动丝杆转动带动激光测量头下移一段补偿量，当测量点的Z轴坐标小于量程的最小值时，反向驱动丝杆转动带动激光测量头上移一段补偿量，从而保证测量点始终处于激光测量头的量程范围内，通过在测量值的基础上增加下移的距离或者减去上移的距离，即可精确的测出被测点的Z轴坐标，起保证了测量的精度，从而保证了水火弯板机加工火路图的精确，也即保证了弯板加工的精度。所述激光测量装置不仅能够适应超过量程范围数据测量，且结构简单、成本低。

说明书附图

图1为一种激光测量装置的工作状态示意图；

图2为一种激光测量装置的侧视图。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种激光测量装置，其激光测量头1装于支架2底部的盒子3内，支架为矩形的管状，固定在滑块4上，滑块旋于丝杆5上，与丝杆相配合，可在丝杆上行走，丝杆的上方安装有电机6，电机轴通过连轴器7连接丝杆顶部，电机正反转动可通过连轴器传递给丝杆，从而带动丝杆正反转动，使滑块相对丝杆上下行走。滑块可有上下两个，均与支架固定，其可提高支架随滑块沿丝杆上下滑动时的稳定性。

电机可为普通电机，通过控制电机转动的时间、圈数或者目测，使丝杆转动带动滑块上下移动一定距离。其要求对操作人员要求较高、需要操作人员控制精确，且不易一次准确到位。

电机也可为伺服电机，可通过专门的补偿控制算法精确控制伺服电机的转动，从而自动精确的控制激光测量头上下移动的补偿量。