[发明专利]一种法矢测量装置

说明书

本发明公开了一种法矢测量装置，包括压环、压环底座、安装支座、激光传感器，所述压环通过压环底座与安装支座连接，所述压环的压环柱面的开放侧沿周向设置有若干个矩形槽，所述安装支座的周向对应设置有若干个激光传感器，在测量时，激光传感器发出的线激光穿过矩形槽对压环内产品表面进行测量。本发明通过较小的测量光斑半径可实现结构边缘区域的法矢垂直度测量，从而加大了制孔系统的应用范围。本发明在测量复杂曲面法矢时，较小的测量光斑半径形成的测量平面能更准确拟合产品表面，从而提高计算得到的法矢垂直度精度。

技术领域

本发明属于飞机自动化装配及制造装置的技术领域，具体涉及一种法矢测量装置。

背景技术

现代工业飞机装配制造领域中，对复杂曲面零件进行数字化制孔、数字化装配等过程都需要进行法矢测量。曲面零件受加工精度和装配精度等影响，其外形实物状态会与数模出现偏差，采用法矢测量装置，可有效保证数字化制孔垂直度，避免直接使用数模法矢信息制孔造成的垂直度偏差。

现有法失测量装置由于压环结构与传感器安装形式的限制，传感器光斑与压环端面中心距离(测量光斑半径)普遍较大，存在以下不足：

1、当孔中心与结构边缘距离小于测量光斑半径时，将无法测量法矢垂直度，影响制孔系统的应用范围；

2、由于法矢垂直度计算时将光斑之间的产品表面拟合成平面，采用较大的测量光斑半径时的测量系统误差较大，因此无法准确测量复杂曲面上的法矢垂直度，易造成制孔垂直度偏差。

针对以上问题，现有的法矢测量装置只能通过缩小压环尺寸进行解决，但压环尺寸主要由刀具直径与排屑空间确定，缩小压环尺寸后，易导致堵屑等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种法矢测量装置，旨在解决上述问题，实现测量结构边缘区域的法矢垂直度，同时有助于减小测量系统的误差。

本发明主要通过以下技术方案实现：一种法矢测量装置，包括压环、压环底座、安装支座、激光传感器，所述压环通过压环底座与安装支座连接，所述压环的压环柱面的开放侧沿周向设置有若干个矩形槽，所述安装支座的周向对应设置有若干个激光传感器，在测量时，激光传感器发出的线激光穿过矩形槽对压环内产品表面进行测量。

为了更好地实现本发明，进一步的，在测量时，激光传感器发出的线激光会以θ角斜射入压环范围内，测量光斑半径r＝R-Htanθ。

为了更好地实现本发明，进一步的，所述压环柱面的开放侧沿周向设置有四个矩形槽，所述安装支座的周向对应设置有四个激光传感器。

为了更好地实现本发明，进一步的，所述安装支座上沿周向对称设置有四个传感器安装基准面，所述激光传感器可拆卸安装在传感器安装基准面上，所述传感器安装基准面与压环轴线呈夹角θ。

为了更好地实现本发明，进一步的，相邻两个传感器安装基准面之间设置有吸尘接口，所述吸尘接口的自由端与吸尘装置连接，用于制孔过程排屑。

为了更好地实现本发明，进一步的，所述安装支座的上端面通过压环底座与压环连接，所述安装支座的底面与法兰可拆卸连接；所述安装支座通过法兰与机床制孔末端执行器连接。

本发明在使用过程中，所述压环通过压环底座上的螺钉与安装支座连接，压环端部根据激光传感器的位置设置有均布的矩形槽，测量时激光传感器发出的线激光可以穿过矩形槽对压环范围内产品表面进行测量。安装支座上4个传感器安装基准面倾斜设置，且与压环轴线方向呈夹角θ，4个传感器安装基准面的倾斜角度相同且对称布置，所述传感器安装基准面通过螺钉与安装支座连接。测量时，由于安装面与压环轴线方向的夹角θ，激光传感器发出的线激光会以θ角斜射入压环范围内。安装支座上设计有吸尘接口，用于加工过程中的排屑。安装支座固定在法兰上，法兰通过螺钉将法失测量装置整体固定在机床末端执行器上。

本发明的有益效果如下：