[实用新型]基于两台激光扫描仪的异型构件几何数据检测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于测量检测技术领域，涉及异型构件几何数据检测装置，主要应用于工业异型构件几何参数精密快速检测。 

背景技术

异型构件广泛用于各种建筑结构和工程结构，如输电塔、起重运输机械、桥梁、船舶、反应塔等。异型构件的几何参数是判断异型构件是否合格的主要参数，在某些建筑结构和工程结构中（如各种电压等级的角钢结构输电线路铁塔、广播电视塔、微波通信铁塔、变电站构支架），该参数对相关结构的现场顺利拼接及性能都有较大的影响。因此，需要对异型构件的几何参数进行精密检测与严格控制。异型构件的几何参数包括2个角度值（如图1所示，2个角度值分别为a1、a2），该检测的精度要求较高，参数值与设计值比较误差应在0.4mm之内（即误差允许范围为±0.4mm），否则异型构件视为不合格。 

目前，国内外还没有合适的异型构件几何参数精密自动检测系统。国内目前的做法是异型构件的几何参数不进行精密检测，只按传统方法进行粗略检测，即直接在异型构件生产地按相关结构设计要求进行现场逐个拼接，某些不满足拼接要求的异型构件立即进行现场更换，结构拼接无误后再将角钢材料逐个拆卸，然后运往需求地进行拼接。该传统做法虽然能在一定程度上满足相关结构的拼接要求，但拼接后的结构性能是否达到设计的性能要求仍无科学的保证，即异型构件几何参数的误差没有得到科学的检测与控制；并且该传统做法技术落后，效率低下，存在人力、物力的严重浪费。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有检测技术落后，效率低下，质量难以保证的不足。本实用新型提供一种异型构件几何参数检测装置，该装置能够实现异型构件几何参数获取，以判断异型构件的合格/不合格。 

本实用新型采用如下技术方案：

一种基于两台激光扫描仪的异型构件几何数据检测装置，该装置包括扫描单元、计算机单元；所述扫描单元包括分别设置于扫描平台、设置与扫描平台两侧的的两台三维激光扫描仪、机械手臂以及固定标靶；所述机械手臂和固定标靶设置在扫描平台上，机械手臂的控制端与计算机单元相连，两台三维激光扫描仪的信号输出端也分别与计算机单元相连；所述异型构件几何数据检测装置，其特征在于：所述异型构件由两个、三个或多个构件组成。

本实用新型相比现有技术具有如下优点：

本实用新型能够实现异型构件几何参数获取，实现异型工业构件几何参数检测及质量控制。

附图说明

图1为异型构件几何参数示意图； 

图1中，1-构件1，2-构件2，3-构件3，a1为构件2和构件3之间的夹角；a2为构件1与构件3之间的夹角。

图2为本实用新型的结构示意图，图中， 1为计算机单元，2为异型构件，3为扫描平台，4为机械手臂，5、6为三维激光扫描仪。 

图3为本实用新型的扫描单元原理示意图，其中图（3a）为一个扫描状态，图（3b）为异型构件旋转90°后的扫描状态。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明： 

实施例一：

本实用新型的异型构件几何参数检测装置，如附图2所示，扫描单元、计算机单元1；将异型构件2（它由三个构件组成）放置于扫描平台3上，扫描平台3两侧分别设置有三维激光扫描仪5、6，扫描平台3、三维激光扫描仪5、6与机械手臂4一起构成本具体实施方式的扫描单元1；机械手臂4可通过计算机单元1控制，将扫描平台3的异型构件7抓起，并在计算机单元控制下实现异型构件的90°旋转；三维激光扫描仪5、6对异型构件进行360度扫描，附图3显示了扫描单元的原理，其中图（3a）为一个扫描状态，图（3b）为异型构件旋转90°后的扫描状态，扫描后获得的点云数据传入计算机单元1，以便进一步处理。

实施例二：

本实用新型的异型构件几何参数检测装置可以设置以下工作过程包括：

步骤1、待检测异型构件2放置于扫描平台3上；

步骤2、三维激光扫描仪5、6对异型构件2进行扫描；机械手臂4在计算机单元8的控制下抓起待检测的异型构件7并进行90°旋转，三维激光扫描仪对异型构件进行360°全方位扫描，获得异型构件的点云数据。

步骤3、获得的异型构件点云数据传入计算机单元1； 

采集的点云数据可通过三维模型，获取异型构件模型的几何参数，并与设计值进行比较，如在设计误差值范围内即为合格产品，否则为不合格产品。