[发明专利]一种测量系统以及测量方法

权利要求书

1.一种测量系统，其特征在于，用于测量第一部件的第一装配面和第二部件的第二装配面之间的相对空间姿态，所述第二装配面具有一个中点，所述第一装配面上具有需要与所述中点重叠的参照点以及多个特征组，每个特征组都具有沿直线排布的多个特征；

该测量系统包括：测量组件以及能与该测量组件通讯的计算装置；

测量组件包括用于安装在所述第二部件上的多个测量模组，每个测量模组均包括相机和激光位移传感器；

所述计算装置，与所述测量模组之间电连接，配置有与第二装配面相对固定的第一坐标系，所述第一坐标系具有相互垂直的x、y、z轴，第一坐标系的原点与第二装配面的中点重合，第二装配面垂直于第一坐标系的z轴；

其中，所述激光位移传感器用于测量从其测量基准点沿其激光出射方向到第一装配面上的一个测量点之间的距离；所述计算装置用于根据至少3个激光位移传感器测得的所述距离、各个激光位移传感器的激光出射方向以及各个所述激光位移传感器的测量基准点与所述第二装配面之间的相对位置关系来计算出为使得所述第一装配面和所述第二装配面重叠所述第二部件需绕x轴转动的转角、绕y轴转动的转角以及沿z轴方向平移的平移量；

所述相机用于在所述第二装配面绕其中心转动到与所述第一装配面平行后拍摄所述特征组的特征组图片；

所述计算装置还用于根据至少2个所述相机所拍摄的特征组图片，所述特征与所述参照点之间的相对位置关系，以及所述第二装配面与每个所述相机的测量基准点的相对位置关系，计算出为使得所述中点与所述参照点重合所述第二部件需沿x轴方向平移的平移量和沿y轴方向平移的平移量以及在所述中点和所述参照点重合后将所述特征组移动预设位置需绕z轴转动的转角。

2.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，

所述测量模组还包括安装座，所述相机和所述激光位移传感器均安装在所述安装座上。

3.根据权利要求2所述的测量系统，其特征在于，每个所述测量模组中具有两个所述激光位移传感器，所述相机位于两个所述激光位移传感器之间。

4.根据权利要求2所述的测量系统，其特征在于，所述安装座包括基板，设置在所述基板的一个板面上的连接件，以及均设置在所述基板的另一板面上的第一支架和第二支架；

所述连接件用于连接所述第二部件，所述第一支架用于安装所述相机，所述第二支架用于安装所述激光位移传感器。

5.根据权利要求4所述的测量系统，其特征在于，所述相机的镜头和所述激光位移传感器的朝向相同，所述镜头的朝向与基板设置有连接件的板面的朝向相同，所述基板不遮挡所镜头和所述激光位移传感器。

6.一种测量方法，其特征在于，用于测量第一部件的第一装配面和第二部件的第二装配面之间的相对空间姿态，所述第二装配面具有一个中点，所述第一装配面上具有需要与所述中点重叠的参照点以及多个特征组，每个特征组都具有沿直线排布的多个特征，该测量方法包括：

建立与第二装配面相对固定的第一坐标系，第一坐标系的原点与第二装配面的中点重合，第二装配面垂直于第一坐标系的z轴；

通过固定在所述第二部件上的至少3个激光位移传感器测量每个激光位移传感器的测量基准点沿其激光出射方向到第一装配面上的一个测量点之间的测量距离；

根据至少3个激光位移传感器测得的所述测量距离、各个激光位移传感器的激光出射方向以及各个所述激光位移传感器的测量基准点与所述第二装配面之间的相对位置关系来计算出为使得所述第一装配面和所述第二装配面重叠所述第二部件需绕x轴转动的转角、绕y轴转动的转角以及沿z轴方向平移的平移量；

将所述第二装配面转动到与所述第一装配面平行；

通过固定在所述第二部件上的至少2个相机分别对多个特征组进行拍摄以获得每个特征组的特征组图片；

根据至少2个所述相机所拍摄的特征组图片，所述特征与所述参照点之间的相对位置关系，以及所述第二装配面与每个所述相机的测量基准点的相对位置关系，计算出为使得所述中点与所述参照点重合所述第二部件需沿x轴方向平移的平移量和沿y轴方向平移的平移量以及在所述中点和所述参照点重合后将所述特征组移动预设位置需绕z轴转动的转角。