[实用新型]一种大型曲面柔性检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及曲面检测装置，尤其涉及一种大型曲面柔性检测装置。

背景技术

随着制造业的快速发展，许多行业的构件大量采用了复杂曲面。在产品开发中，零件的复杂曲面和模具型面的数字化建模和三维检测是进行产品设计和质量控制的前提和基础，具有重要的意义。三坐标测量机虽然测量效率很低还需要数控编程，至今仍是工业中最常用而可靠的三维几何测量装备。然而对于大型零件，如汽车覆盖件、船桨、水轮机叶片、风力发电机叶片、大型抛物面天线、飞机模具等，由于受尺寸和重量限制，很难将其搬到测量室三坐标测量机上进行测量，目前主要采用激光跟踪仪、经纬仪、模板模线对零件的一些关键点进行测量。这些测量方法速度慢、检测操作繁琐，而且只能测量零件少量关键点位置，无法满足全尺寸反求设计和在生产现场检测在制件的需求。譬如不锈钢材质的大型水轮机导叶，体积巨大而笨重，双面都为非规则复杂三维曲面，在铸件检测和机加工中间检测中，采用传统的立体样板和光电经纬仪进行检测，检测效率和精度很低(甚至达不到毫米级)，而且由于一次加工可能达不到最终要求，不得不在机床上局部修正加工后吊离到机外再检测，如此多次反复。

基于机器视觉的三维测量技术近年逐渐步入工业应用，其中基于双目视觉直接摄取被测物体图像而计算物体特征点三维坐标的被动式三维信息获取技术尚未达到精密测量实用阶段，而基于结构光扫描法或激光自动聚焦法的主动式三维信息获取技术已经形成一些成熟的测量仪器，例如北京天远三维科技有限公司的OKIO系列、上海数造公司的3DSS系列三维测量仪，可用于对物体表面进行数字化三维测量，而且仪器可安装在测量室外环境使用。但是这类仪器对被测表面粗糙度、反光性率、倾角很敏感，对光亮金属表面测量效果很差；存在阴影遮挡效应，易于丢失数据；扫描得到的数据量极大，需要专门的反求数据处理软件，部分曲面边缘和结合部分还需要人工修理；对于特征点不足的被测表面，需要人工辅贴许多标识；对于大型物体表面测量，需要分块局部扫描再拼合，检测精度不高而且检测效率低。

发明内容

为了克服现有技术的缺点和不足，本实用新型提供一种高精度、高效率，操作简便易行的大型曲面柔性检测装置。

其具体技术方案如下：

一种大型曲面柔性检测装置，包括处理系统、导轨、滑台、立柱、检测网架、滑台驱动装置；所述立柱设置在滑台的两侧，检测网架通过立柱设置于滑台的上方。

所述检测网架包括：外框、纵向导板、横向导板、纵向定位模板、横向定位模板、传感器支座，所述传感器支座与横向定位模板滑动连接。

所述滑台上设置有用夹持零件的夹具。

所述检测网架与立柱之间通过可调托座活动连接。

所述传感器支座上设置有Z向位移测量装置。

所述Z向位移测量装置包括，线性驱动单元、位移传感器、接触显示器、位移显示器以及位移信号输出接口。

所述传感器支座上还设置有锁定机构。

所述处理系统包括传输及控制器、数据及图形处理器。

所述位移传感器为接触式传感器或非接触式传感器。

需要说明的是，接触显示器若采用非接触式位移传感器时则无。

所述检测网架可以为单行检测架。

本实用新型的有益效果是：

(1)测量效率高并且有高的测量精度。本实用新型检测网架上设置有活动的传感器支座，并在传感器支座上组合设置有多个位移传感器，多传感器可以同时工作，一次性高效率地获得整个被测大型曲面上所需全部测量点的三维数值，而各个位移传感器可以互不干扰地获得零件的高精度测量值。

(2)柔性化的操作机制，适应性好。本实用新型根据所需测量要求而非定间隔地柔性组合多传感器，可以对同一被测曲面的不同区域取得不同密集度的测量数据，还可以单个或部分位移传感器同时工作，进行曲面上单点或局部测量。

(3)通用性好，可实现在机检测。本实用新型的检测系统对受检大型曲面没有材质、颜色、形状、尺寸的特定限制，有很好的通用性，而且可以利用大型加工机床的滑动工作台作为检测平台，实现零件在机加工/检测一体化。

(4)本实用新型检测网架活动可调。提出非定距行列式排布位移传感器并可灵活变位和变数量、同时或分时获取被测曲面上多点位置信息的方法，达到对大型曲面整体或分块检测其几何形状和尺寸的目的，取得高精度和高效率的测量效果，而且不拘泥于在闭式测量室操作，可在车间地面甚或加工机床上实施。