[发明专利]一种冷弯薄壁型钢结构激光几何缺陷检测设备及方法

权利要求书

1.一种冷弯薄壁型钢结构激光几何缺陷检测设备，其特征在于，包括激光扫描器、旋转平台、三角支撑架和直线运动平台，所述激光扫描器安装在旋转平台上，旋转平台固定在三角支撑架上，三角支撑架与直线运动平台滑动连接。

2.根据权利要求1所述的冷弯薄壁型钢结构激光几何缺陷检测设备，其特征在于：

所述激光扫描器是一个二维线性激光传感器，每度能产生800点，覆盖宽度高达240mm，二维线性激光扫描器安装在旋转平台上。

3.根据权利要求2所述的冷弯薄壁型钢结构激光几何缺陷检测设备，其特征在于：

所述二维线性激光传感器,采用三角测量，利用光源和检测器完成位移测量，其包括一个蓝色的半导体激光光源和一个CMOS探测器。

4.根据权利要求1所述的冷弯薄壁型钢结构激光几何缺陷检测设备，其特征在于：

所述旋转平台包括旋转环、同步传送带和步进电机，同步传送带和步进电机附着在旋转环上。

5.根据权利要求4所述的冷弯薄壁型钢结构激光几何缺陷检测设备，其特征在于：

所述旋转环具有双导轨，步进电机的轴上安装有直齿轮，直齿轮夹紧同步传送带。

6.根据权利要求5所述的冷弯薄壁型钢结构激光几何缺陷检测设备，其特征在于：

所述双导轨为V形导轨，V形导轨抓握紧旋转环上的滚珠轴承，滚珠轴承位于三角支撑架上。

7.根据权利要求1所述的冷弯薄壁型钢结构激光几何缺陷检测设备，其特征在于：

所述直线运动平台由运动系统和线性导向系统组成，运动系统两端各设有两个编码器和轴耦合器，中间设有链轮，一个编码器嵌入电机内，轴耦合器分别与编码器连接，编码器与激光扫描器连接，链轮通过链条与三角支撑架连接；线性导向系统设有两条导轨，支撑架的四个滚珠轴承与两条导轨连接。

8.一种冷弯薄壁型钢结构激光几何缺陷检测方法，其特征在于：

包括以下步骤：

步骤一：把受测物件安置好，激光扫描器准备完毕，数据采集系统连接到PC构成了整个系统控制的中心；

步骤二：数据采集系统连接步进电机驱动器和直流电机驱动器，分别发送脉冲信号和模拟控制信号；步进电机控制器将脉冲信号转换成步进电机控制信号，驱动步进电机，使旋转环旋转到激光扫描器所需位置；

步骤三：直流电机驱动器将模拟控制信号转换为大功率信号驱动直流电机，直流电机的转速随信号的变化而变化。直流电机的旋转角度反映激光传感器的轴向位置，分别通过编码器1#和编码器2#反馈到数据采集系统和激光传感器控制器；

步骤四：编码器1#的信号用于直线运动平台的实时运动控制，编码器2#用于控制激光传感器测量，编码器2#的脉冲控制激光传感器开关。当检测到脉冲时将触发激光并投射在试件表面，再反射到激光头探测器，并由激光控制器采集并发送到计算机；

步骤五：根据激光测量相邻断面之间的距离计算出受测物件上任意点的轴向位置，从而实现编码器触发激光扫描的校对。

9.根据权利要求8所述的冷弯薄壁型钢结构激光几何缺陷检测方法，其特征在于：

所述激光扫描器采用三角测量，利用光源和检测器完成位移测量。

10.根据权利要求8所述的冷弯薄壁型钢结构激光几何缺陷检测方法，其特征在于：

所述步骤一中，由于冷弯型钢具有高度反射性，必须额外处理杂散反射以达到一定的精度水平，故采用嵌入式双极化程序消除杂散反射，且扫描环境保持阴暗，消除环境光的影响。