[发明专利]一种平面度测量装置及其使用方法

说明书

一种平面度测量装置及其使用方法，包括激光测头，一维电动平移台，回转结构，被测平面和上位机系统。激光测头包括：三角法激光传感器、安装架、锂电池、单片机系统、蓝牙天线、平移电机驱动器、第一螺钉、钢丝螺套、第二螺钉、压紧螺母、电池压板和第一法兰；激光测头通过第一法兰和一维电动平移台连接，一维电动平移台通过布置在底部的第二法兰与回转结构相连。锂电池为三角法激光传感器、单片机系统、平移电机驱动器以及一维电动平移台的平移电机提供电源。回转结构带动一维电动平移台和激光测头旋转，实现激光对被测平面的不同半径的圆周线扫描，利用回转轴线的法平面作为基准平面，依据每个圆周线上扫描数据计算平面度，然后将多个圆周线上平面度进行融合，可获得剔除平面斜度后的综合平面度。本发明的测量基准稳定，检测精度和效率高，操作方便，可独立使用，也可和其它设备一起完成在机测量。

技术领域

本发明涉及形状误差精密测量领域，尤其涉及一种平面度测量装置及其使用方法。

背景技术

在现代制造业中，随着客户对产品质量要求越来越高，对产品的检测要求也越来越严格。在一些大众消费类产品中，比如老虎钳，其钳口平面度直接影响钳口质量和产品使用寿命，因此快速、高精度、在机状态的平面度测量装置越来越受生产厂商的青睐。传统测量方法主要采用接触式方法，操作复杂，测量效率较低。

现有的非接触式平面度测量方法中，主要采用光学方法。CN201811574389.5公布了一种非接触式平面度测量装置，通过光谱处理设备即可利用反射的光波获得检测数据，通过移动载物台获得多个检测点高度值，检测速度慢，精度受载物台的运动精度影响；CN2015108558576公开了一种非接触式非连续平面平面度测量系统和方法，由位置敏感器探测获得基准平面，而被测表面的数据由激光位移传感器获得，该方法中位置敏感器的测量精度以及机床的平面运动误差均将直接作用在测量结果上，精度受限。CN200910180108.2 公开了一种对慢走丝切割钨及钨合金器件的平面度测量方法，将激光、被测物体和成像系统构成三角关系，并解算每个点的测量数据，该方法中载物台运动平面的误差影响测量精度。CN201720374711.4公布了一种非接触式激光产品检测系统，激光发生器发出激光后，在样品上进行反射，由激光接收器进行接收，通过不同位置的不同光程差来判断产品平面度是否符合要求，只适合精度要求不高的场合。CN201811096565.9公布了一种圆形低刚度工件的平行度及平面度测量装置及方法，采用多通道通气使工件在测量时处于悬浮状态，利用悬浮移动的运动平面作为基准面，采用距离传感器进行非接触式测量，只适合对圆形低刚度非导磁材料工件进行平面度及平行度进行测量。

发明内容

为克服上述技术的不足，本发明目的是在于提供一种操作方便，检测精度高、易于实现自动化操作的平面度测量装置及其使用方法。

一方面，本发明提供了一种平面度测量装置：包括激光测头100，一维电动平移台200，回转结构300，被测平面400和上位机系统500：激光测头100包括：三角法激光传感器101、安装架102、锂电池103、单片机系统104、蓝牙天线105、平移电机驱动器106、第一螺钉108、钢丝螺套109、第二螺钉110、压紧螺母111、电池压板112和第一法兰113；第一螺钉108和钢丝螺套109将单片机系统104和平移电机驱动器106夹持在安装架的左侧102；第二螺钉110和压紧螺母111将三角法激光传感器101夹持在安装架102的中间，并利用电池压板112将锂电池103夹持在安装架的右侧102；激光测头100通过第一法兰113和一维电动平移台200连接；一维电动平移台200通过布置在底部的第二法兰201与回转结构400相连。

进一步地，锂电池103为三角法激光传感器101、单片机系统104、平移电机驱动器106以及一维电动平移台200的平移电机202提供电源。

进一步地，三角法激光传感器101采集到的数据可通过单片机系统104预处理后，传送至上位机系统500；单片机系统104可以对平移电机驱动器106提供控制命令。