[发明专利]一种激光高速测量机及测量方法

说明书

本发明属于几何测量领域，涉及一种激光高速测量机及测量方法。所述的激光高速测量机包括平顺运动装置、大理石平台和水平转台装置；水平转台装置固定在大理石平台上，水平转台装置用于放置工件；平顺运动装置固定在大理石平台一端，平顺运动装置用于检测水平转台装置上放置的工件。本发明在测量机构上，采用了平面连杆机构，实现最高扫描速度达10m/s；在基准建立上，采用粗测量激光传感器，实现无人参与的自动高速基准建立；取消定位运动和接近运动，只有光顺连续快速扫描运动；测量值由控制脉冲同步锁存提取；测量效率可以达到现有三坐标测量机的10倍以上。

技术领域

本发明属于几何测量领域，涉及一种激光高速测量机及测量方法。

背景技术

航空叶片是航空发动机的核心部件，其叶身是典型的弱刚度空间旋钮曲面，形状、尺寸精度要求越来越高，三坐标检测已经成为叶片制造过程中不能缺少的工序。虽然理论上叶片的加工已经实现了100％的数控加工，可以由抽检实现产品的质量控制，而实际上由于毛坯、机床、夹具、刀具等工艺系统存在很多不稳定不确定因素，数控加工产品的一致性稳定性还远远没有达到产品的精度要求，需要通过测量进行及时的反馈调整。要保证产品质量100％合格，目前还需较高的抽检比例，另外数控加工后还有其它工序，如抛磨、钎焊、喷丸等，成品检验比例也较高，复检率达到3，即每个特征参数都检查了3次，整个检测时间超过产品的加工时间，严重制约了产品生产效率。迫切需要新的高效检测方法。现有的测量技术主要是三坐标机械接触式测量，采用打点方式建立坐标系，采用基于特征的编程方式进行编程，编程困难、测量效率低，编制一个复杂叶片测量程序需要1周，测量一个250mm长的叶片需要60分钟。

本发明拟克服现有三坐标测量机及其测量方法的缺陷，从测量机构、测量方式、编程方法、测量策略引入全新概念，实现真正高速高精度几何测量。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术中存在的上述不足，提供一种激光高速测量机及测量方法。

本发明的技术方案如下：

一种激光高速测量机，包括平顺运动装置、大理石平台1和水平转台装置；水平转台装置固定在大理石平台1上，水平转台装置用于放置工件；平顺运动装置固定在大理石平台1一端，平顺运动装置用于检测水平转台装置上放置的工件。

所述的平顺运动装置包括平面连杆安装座2、双滑块3、集成模组滑台4、立柱5、第一伺服电机6、第一连杆7、第二伺服电机8、第二连杆9、第三伺服电机10、第三连杆11、第四伺服电机12、转接轴13、传感器座体14、精测传感器安装法兰15、精测激光位移传感器16、粗测头俯仰伺服电机30、粗测激光位移传感器31、粗测传感器安装法兰32和粗测头俯仰伺服电机33。

精测激光位移传感器16通过精测传感器安装法兰15固连在精测头俯仰伺服电机33轴上，精测头俯仰伺服电机33通过电机法兰固定在传感器座体14的一个连接臂上；传感器座体14以中心孔对称的设有两个连接臂，传感器座体14的另一条连接臂通过电机法兰固定粗测头俯仰伺服电机30，粗测头俯仰伺服电机30的轴通过粗测传感器安装法兰32固连粗测激光位移传感器31；传感器座体14的中心孔与第四伺服电机12轴固连，第四伺服电机12通过电机法兰固定在第三连杆11末端；第三连杆11另一端和第三伺服电机10轴固连，第三伺服电机10通过电机J3法兰连接到第二连杆9的一端；第二连杆9的另一端与第二伺服电机8轴固连，第二伺服电机法兰固定到第一连杆7一端；第一连杆7的另一端固连在第一伺服电机6轴上，第一伺服电机6通过第一伺服电机法兰连接到电机座上，电机座下表面固定在平面连杆安装座2上；平面连杆安装座2固定在双滑块3上，双滑块3与集成模组滑台4滑动连接；集成模组滑台4固定在立柱5上；立柱5垂直固定在水平设置的大理石平台1的一端，所述的第一连杆、第二连杆和第三连杆与大理石平台1平行。

所述的水平转台装置包括工作转台安装端盖17、主轴18、工作转台19、轴承端盖20、工作转台端面轴承21、轴承座22、轴套23、轴承24、电机座26、联轴器27和工作转台电机28。