[发明专利]肋骨曲线形状测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及船体建造技术领域，尤其是一种应用在船体肋骨冷弯过程中测量肋骨曲线形状参数的装置。

背景技术

由于肋骨曲线形状是二维的，参见图1，平面曲线上任意点                                                可以用来表示，其中是曲线原点到任意点的弦长，是任意点弯曲时弦线夹角，因此用也就可以表示肋骨的曲线形状。

现有的船体数控肋骨冷弯机对肋骨进行加工时，通常采用逐段进给式加工方式，即随着肋骨的送进，肋骨的头端（相当于平面曲线的原点）在平面上不断变化，而肋骨上的冷弯点（相当于平面曲线的任意点）受加工压头的限制是固定的，因此现有的船体数控肋骨冷弯机对肋骨进行测量通常是采用弦线测量法，即采用钢丝带动两组光电探测器对肋骨的弦线长度和弯曲时弦线夹角进行测量。由于钢丝裸露在空气中，钢丝受热胀冷缩的影响会产生松动，而且钢丝在不断移出过程中会产生磨损和损伤，一般情况下，钢丝工作半年左右就会发生断裂，从而影响机器的正常工作，因此现有数控肋骨冷弯机的钢丝弦线测量装置很难保证肋骨线型的成型质量和成型精度，而且其检测效率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种肋骨曲线形状测量装置，它可以实现船体肋骨冷弯过程中肋骨曲线形状的快速、准确自动跟踪测量。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：这种肋骨曲线形状测量装置，包括有一个安装在数控肋骨冷弯机的肋骨夹头上的标靶，在所述数控肋骨冷弯机的压头处安装有以所述标靶为目标的跟踪测量器；所述标靶上设置有激光器和猫眼逆反器，所述跟踪测量器包括激光测距仪、角度编码器、瞄准所述激光器光束发射点的光电探测器以及带动所述激光测距仪、所述角度编码器和所述光电探测器转动的回转单元，所述激光测距仪光束的输出方向指向所述猫眼逆反器，所述猫眼逆反器的反射光方向对准所述激光测距仪。

上述技术方案中更具体的技术方案还可以是：所述回转单元包括由电机驱动的竖立设置的主轴、套装在所述主轴外的轴套和设置在所述主轴上的角接触球轴承，在所述主轴上于所述两套角接触球轴承之间套装有一个轴承隔圈，所述轴承隔圈的两端分别与两套所述角接触轴承的内圈抵触，在所述主轴的下端设置有用于消除两套所述角接触球轴承游隙的锁紧螺母。 

进一步的：所述轴套通过联接板与所述数控肋骨冷弯机连接固定。 

进一步的：所述电机为带减速器的步进电机，所述主轴的底端开设有用于与所述带减速器的步进电机的输出轴过渡配合的内孔，所述主轴通过键与所述输出轴联接。 

进一步的：所述光电探测器包括有一个方框形的镜座以及设置在所述镜座的中心轴上的光学透镜组和CCD图像传感器，所述CCD图像传感器设置在光学透镜组的焦平面上，所述镜座的底部与所述主轴的顶端固定连接。

进一步的：在所述方框形的镜座的一端开口上固定有一块设有通孔的前盖板,在所述前盖板的外侧有一个前镜框与所述通孔连接，在所述前盖板的内侧固定有一个后镜框,所述光学透镜组固定在所述前镜框和所述后镜框之间。

进一步的：所述镜座的上方固定有保持架,所述激光测距仪通过测距仪螺钉锁紧安装在所述保持架中，所述保持架固定在所述镜座上。

进一步的：所述角度编码器为绝对式角度编码器，所述绝对式角度编码器包括套装在所述主轴上部的角度编码盘，所述角度编码盘采用圆光栅盘，在所述轴套上设置有所述角度编码盘的读数头。 

进一步的：所述标靶设有与所述肋骨夹头相连接标靶底座和安装于所述标靶底座之上的标靶机体，所述激光器置于所述标靶机体，所述猫眼逆反器装在所述标靶机体顶端，在所述标靶机体顶端于所述猫眼逆反器的两侧设置有一对微调螺钉，所述猫眼逆反器外部罩有标靶机盖。 

由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

1、本发明测量空间大，测量范围广，在肋骨送料冷弯过程中，光电探测器的瞄准点可到达肋骨外端的任意点，没有测量盲点。

2、本发明的兼容性较好，安装方式简单，无需对现有冷弯机作任何改动，降低改造成本。

3、本发明由于采用绝对式角度编码器,无需找零,开机即可测量，测量速度快。

4、本发明检测精度高、重复性好、工作可靠性高。

5.本发明采用光电非接触测量，响应快，无滞后。

附图说明

图1为平面曲线表示的数学模型。

图2为本发明的跟踪测量器的机构示意图。

图3为本发明的光电探测器结构示意图。