本發(fā)明涉及一種以采用光學(xué)方法為特征的計(jì)量設(shè)備，具體涉及一種對(duì)零件尺寸精度進(jìn)行快速智能化檢查的智能檢具。

背景技術(shù)：

各部件為達(dá)到理想的制造加工精度，如汽車零部件及整車，需要相關(guān)檢具的測(cè)量穩(wěn)定性和精度有足夠的保證。

現(xiàn)階段的尺寸檢測(cè)，通常使用支撐結(jié)構(gòu)(夾具)將零件按照設(shè)計(jì)圖紙規(guī)范定位在檢具上，采用以下接觸或非接觸的檢查方式在檢具上對(duì)零件進(jìn)行尺寸檢測(cè)：

方式一，專用的量尺或量規(guī)手工檢查；

方式二，使用空間位置測(cè)量設(shè)備對(duì)工件尺寸進(jìn)行接觸式檢測(cè)；

方式三，在定位檢具上設(shè)置一組高精度的檢查塊，采用百分表或DateMyte等量具逐個(gè)插入檢查塊上的襯套(表座)中，讀取零件位置以求導(dǎo)尺寸偏差。

方式一需要在檢查的位置有高精度的檢查塊作為參照來(lái)評(píng)估零件的尺寸偏差，故獲取的零件尺寸讀數(shù)的誤差，是這些檢查塊的自身精度偏差、量尺/量規(guī)的偏差，以及操作人員對(duì)量尺/量規(guī)的讀取判斷偏差這三者的累積。檢查塊的精度在±0.1mm，導(dǎo)致檢測(cè)方式的偏差能高達(dá)0.2mm。造成測(cè)量的穩(wěn)定性不夠，測(cè)量速度慢，通常需要數(shù)分鐘，且數(shù)據(jù)精度不高，影響產(chǎn)品交付質(zhì)量。

而且由于這類檢具上的檢查塊常常會(huì)接觸量尺/量規(guī)，檢查塊會(huì)受到磨損，要經(jīng)常維護(hù)或更換檢查塊。維護(hù)保養(yǎng)的要求和成本比較高。另外手工測(cè)量得到的數(shù)據(jù)還要手工記錄和輸入到電腦系統(tǒng)?？梢?jiàn)方式一的檢測(cè)模式效率低下，耗時(shí)多，結(jié)果還不夠精確。

方式二需要借助空間位置測(cè)量設(shè)備，如固定或移動(dòng)三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x，采用接觸測(cè)量的方式對(duì)零件進(jìn)行測(cè)量。此類檢具無(wú)需高精度的檢查塊作參照，如三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x直接由探針獲取零件在檢測(cè)位置的偏差。測(cè)量結(jié)果的精度取決于空間位置測(cè)量設(shè)備的自身精度，從而獲取的零件尺寸讀數(shù)的誤差可以控制在0.05mm或更低?？臻g位置測(cè)量設(shè)備的成本較高，固定三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x還需要恒溫恒濕的環(huán)境要求。無(wú)論是人工操作三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x，還是編程自動(dòng)檢，都需要投入大量的人力和準(zhǔn)備工作。而移動(dòng)式三坐標(biāo)雖然不受環(huán)境溫度的影響，但精度已無(wú)法滿足某些零件的測(cè)量要求，尤其是對(duì)于形狀復(fù)雜的汽車零部件，三坐標(biāo)的探針無(wú)法到達(dá)某些特定的測(cè)量位置。

方式三使用同一個(gè)百分表在檢具臺(tái)上依次去測(cè)量零件的不同位置，經(jīng)常需要對(duì)百分表歸零，每個(gè)檢查塊都是檢查基準(zhǔn)，檢查塊的加工和調(diào)試精度都要求非常高，這些精度要求都轉(zhuǎn)換為檢具的制造成本，制約了其推廣使用。

也可以將激光傳感器這樣的高精度傳感器(0.01mm)應(yīng)用在方式三的檢具上，可以瞬間獲取測(cè)量值，屬于目前的新興技術(shù)。然而仍需在檢具上設(shè)置高精度的檢查塊作為參照，對(duì)激光傳感器的位置進(jìn)行校準(zhǔn)，這就對(duì)激光傳感器的安裝提出了極高的精度要求，整個(gè)系統(tǒng)綜合檢查塊的精度和激光傳感器的安裝位置精度才能得到高的檢測(cè)精度結(jié)果。在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的嚴(yán)苛使用環(huán)境中，檢查塊和激光傳感器發(fā)生任何的偏移，都會(huì)導(dǎo)致檢查結(jié)果的精度降低，與方式一同樣存在檢查塊的定位精度影響測(cè)量精度的問(wèn)題，對(duì)檢具的制作和維護(hù)提出了更高的要求。這些對(duì)精度的過(guò)高要求最后都轉(zhuǎn)化為設(shè)備制造和調(diào)試的過(guò)高成本，嚴(yán)重影響了該技術(shù)的應(yīng)用推廣。

經(jīng)檢索，中國(guó)專利文獻(xiàn)CN103196365A公開(kāi)了一種汽車零部件激光掃描檢具，采用檢具上的激光傳感器掃描被檢零部件獲取測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)調(diào)用測(cè)量數(shù)據(jù)并合成零件圖像，再將零件圖像與原先預(yù)存標(biāo)準(zhǔn)圖像合成作對(duì)比，以此判定待檢測(cè)的產(chǎn)品是否合格，需要采用移動(dòng)的激光傳感器掃描零部件的全部輪廓，通過(guò)計(jì)算機(jī)建模才能得到零件圖像，耗時(shí)較長(zhǎng)。而且現(xiàn)有的掃描設(shè)備的掃描精度也無(wú)法滿足零件質(zhì)量控制的要求。另外，在實(shí)際生產(chǎn)制造中，大部分零部件只需對(duì)關(guān)鍵部分的尺寸精度進(jìn)行質(zhì)量控制，例如僅將零件上需要安裝配合的部位的尺寸作為質(zhì)量控制點(diǎn)，采用整體掃描和比對(duì)的檢測(cè)方法就顯得效率過(guò)低。

中國(guó)制造2025提出了“推進(jìn)信息化與工業(yè)化深度融合”與“生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化和智能化建設(shè)”的戰(zhàn)略目標(biāo)及重點(diǎn)，檢具的智能化也就成為工業(yè)4.0中的“智能工廠”和“智能生產(chǎn)”的重要環(huán)節(jié)。

如何對(duì)現(xiàn)有的定位檢具進(jìn)行有限的改造升級(jí)，以實(shí)現(xiàn)高速、高精度的自動(dòng)檢測(cè)，已成為亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)中存在的諸多不足，本發(fā)明提供一種智能檢具，用于對(duì)零件進(jìn)行高速、高精度的自動(dòng)檢測(cè)。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的智能檢具，包括工件裝夾平臺(tái)，所述工件裝夾平臺(tái)上對(duì)應(yīng)工件檢測(cè)點(diǎn)的位置安裝有激光傳感器，所述激光傳感器與工件之間留出用于取放工件的操作空間，所述工件裝夾平臺(tái)上還具有用于校準(zhǔn)激光傳感器的歸零裝置。現(xiàn)有檢具上，用于安裝定位百分表、DataMyte等量具的安裝座，需要極高的位置精度，需要對(duì)量具的安裝坐標(biāo)進(jìn)行非常精確的調(diào)整，測(cè)得結(jié)果的誤差也是安裝座定位誤差與零件誤差的累積。而本方案，先將激光傳感器牢固地安裝在傳感器支架(相當(dāng)于安裝座)上，然后再用歸零裝置的來(lái)反推激光傳感器的精確位置，節(jié)約了高精度安裝座的制造成本，以及調(diào)整校準(zhǔn)安裝座所需的人工成本。

作為優(yōu)選，所述激光傳感器通過(guò)傳感器支架固定安裝在工件裝夾平臺(tái)上，所述歸零裝置遮擋于激光傳感器的激光的路徑上，所述歸零裝置采用可拆卸地安裝在工件裝夾平臺(tái)或傳感器支架上的參考?jí)K結(jié)構(gòu)，在激光傳感器固定安裝到傳感器支架上之后，再將參考?jí)K安裝在該激光傳感器可檢測(cè)的位置，利用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)或其他手段測(cè)量得到該參考?jí)K反射面的坐標(biāo)，將激光傳感器的測(cè)量值與反射面實(shí)際坐標(biāo)反推，就能得到激光傳感器的準(zhǔn)確位置。

作為優(yōu)選，所述歸零裝置是安裝在傳感器支架上的參考?jí)K，可以在需要對(duì)激光傳感器歸零時(shí)，將歸零裝置的參考?jí)K安裝到能夠遮擋激光束的位置，當(dāng)需要檢測(cè)工件時(shí)再安裝到對(duì)工件不干涉的位置。可以采用鉸接安裝的方式，在需要對(duì)激光傳感器歸零時(shí)，將歸零裝置的參考?jí)K翻轉(zhuǎn)到能夠遮擋激光束的位置，當(dāng)需要檢測(cè)工件時(shí)再翻轉(zhuǎn)折疊到外側(cè)，避免其對(duì)工件的干涉。

作為優(yōu)選，所述工件裝夾平臺(tái)選用定位檢具，定位檢具的檢具型面也可以作為歸零裝置。

進(jìn)一步地，將可編程智能操作面板與激光傳感器相連接，可以使檢具自帶顯示和編程控制。

進(jìn)一步地，將可編程智能操作面板通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入公司IT系統(tǒng)，對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行更為充分的分析和利用。

進(jìn)一步地，激光傳感器可以與電源和無(wú)線通信裝置整合成獨(dú)立的傳感器模塊，方便地安裝在現(xiàn)有檢具上的量具位置，不需要線纜連接，在工業(yè)應(yīng)用中避免了線纜損壞。布置方式也更加靈活，應(yīng)用范圍更廣，可作為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的一部分。

本發(fā)明同時(shí)提出上述智能檢具的檢測(cè)方法，包括以下步驟：

步驟1，在檢具設(shè)計(jì)加工時(shí)期，將產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型測(cè)量點(diǎn)A沿零件表面法向投影到檢具型面上，并標(biāo)記出靶點(diǎn)B位置；

步驟2，以測(cè)量點(diǎn)A和靶點(diǎn)B連線為光束路徑，逆向確定光源點(diǎn)C位置，從而確定傳感器安裝位置，安裝相應(yīng)的傳感器支架機(jī)構(gòu)；

步驟3，在每個(gè)傳感器的光束路徑上設(shè)置歸零裝置，用于在測(cè)量開(kāi)始前對(duì)每個(gè)傳感器置零；

步驟4，打開(kāi)激光源，檢查激光束在檢具型面上的光斑是否上靶點(diǎn)B，快速檢查傳感器光束位置是否無(wú)偏移；

步驟5，切換并限位固定歸零裝置，標(biāo)記激光束光斑在歸零裝置上的點(diǎn)位D；

步驟6，用空間位置測(cè)量設(shè)備測(cè)量歸零點(diǎn)D的空間坐標(biāo)值并記錄；將此時(shí)傳感器示數(shù)置零；

步驟7，移除歸零塊使之不再遮擋激光束，并加載實(shí)際零件進(jìn)行檢測(cè)，傳感器激光束在零件上實(shí)際投射得到光斑點(diǎn)E，傳感器獲得點(diǎn)D到點(diǎn)E的距離，正值表示遠(yuǎn)離激光點(diǎn)C，負(fù)值表示靠近激光點(diǎn)C；

步驟8，實(shí)際零件偏差向量EA＝向量DA-向量DE；系統(tǒng)輸出結(jié)果讀數(shù)，計(jì)算結(jié)果正號(hào)表示零件向靠近激光點(diǎn)C方向偏移，負(fù)號(hào)表示零件向遠(yuǎn)離激光點(diǎn)C方向偏移。

具體地，所述步驟8中，距離DA是由空間位置測(cè)量設(shè)備檢測(cè)得到點(diǎn)D坐標(biāo)值，直接由空間位置測(cè)量設(shè)備軟件通過(guò)D點(diǎn)和A點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算得到。

具體地，所述步驟8中，直接將空間位置測(cè)量設(shè)備測(cè)得的D點(diǎn)坐標(biāo)值和A點(diǎn)理論坐標(biāo)輸入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，由系統(tǒng)換算DA距離。

當(dāng)采用定位檢具的檢具型面作為歸零裝置時(shí)，上述方法衍生出另一套檢測(cè)流程：

步驟1，檢測(cè)前激光位移傳感器以靶點(diǎn)B歸零，所述靶點(diǎn)B同時(shí)作為歸零點(diǎn)D；

步驟2，使用空間位置測(cè)量設(shè)備標(biāo)定靶點(diǎn)B的坐標(biāo)；

步驟3，利用步驟1，2獲得的數(shù)據(jù)，對(duì)激光位移傳感器置零

步驟4，激光位移傳感器檢測(cè)實(shí)際零件，計(jì)算產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型測(cè)量點(diǎn)A與實(shí)測(cè)點(diǎn)E的距離，測(cè)量系統(tǒng)顯示讀數(shù)為：實(shí)際零件偏差A(yù)E＝BE-DA。

由于提高了檢測(cè)的速度和效率，本發(fā)明的智能檢具即可用于離線抽檢，也可以用于在線全檢。

發(fā)明原理：

1)激光測(cè)量系統(tǒng)的邏輯，是傳感器測(cè)量點(diǎn)，傳感器位置清零；一個(gè)檢具上可能有n個(gè)傳感器，每一個(gè)傳感器都清零。

2)輸入針對(duì)傳感器的修正值，并儲(chǔ)存起來(lái)。

3)打點(diǎn)，存儲(chǔ)每個(gè)傳感器(共n個(gè))的讀數(shù)。

4)屏幕上顯示輸出3)的讀數(shù)+修正值。

5)保存n個(gè)#4)數(shù)值輸出一個(gè)帶有序列號(hào)的數(shù)組；數(shù)組抬頭要有一定的名稱要求+測(cè)量的時(shí)間和第一次清零的時(shí)間及輸入名目。

測(cè)量與計(jì)算過(guò)程如下：

第一步就是打在參考?jí)K上，參考?jí)K可以拆卸作為傳感器清零的參考。

第二步用空間位置測(cè)量設(shè)備，如三坐標(biāo)去打參考?jí)K上的同一點(diǎn)，這時(shí)傳感器清零，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)出的值與檢具坐標(biāo)系中的標(biāo)稱值之差就是下一步用的修正值。

第三步打點(diǎn)就是打的實(shí)際零件的測(cè)量點(diǎn)。這時(shí)用以上的修正值修正傳感器測(cè)量值就是零件尺寸的絕對(duì)偏差。

光束投射角度引起測(cè)量誤差的原理如圖6所示，激光傳感器2的激光束投射到實(shí)際被測(cè)面(實(shí)際零件)4，與理論被測(cè)面(產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型)5相比，存在實(shí)際光速縮短距離1，選取不同的投射角度α，利用三角函數(shù)算出測(cè)量誤差d。

由上表可知，當(dāng)α取10°，實(shí)際法向偏差為1毫米時(shí)，測(cè)量誤差在0.015毫米，已足以滿足檢具的使用需求。

有益效果：本發(fā)明將激光傳感器安裝在工件裝夾平臺(tái)上對(duì)應(yīng)工件檢測(cè)點(diǎn)的位置，輔以校準(zhǔn)激光傳感器的歸零裝置，相當(dāng)于在現(xiàn)有定位檢具的坐標(biāo)系統(tǒng)概念和工件定位方式的基礎(chǔ)上，引入了高精度非接觸式激光測(cè)量手段，具有以下顯著的進(jìn)步：

1.不但對(duì)零件尺寸數(shù)據(jù)高速高精度的獲取，而且對(duì)激光傳感器的安裝定位精度不做要求，部署非常簡(jiǎn)單。

2.在現(xiàn)有定位檢具的基礎(chǔ)上進(jìn)行有限的加裝改造，就能夠形成高速、高精度的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)有定位檢具的利用率高，成本優(yōu)勢(shì)明顯。

3.本檢具的核心設(shè)備如激光傳感器、支架及歸零裝置及可編程智能操作面板均為通用設(shè)備，當(dāng)產(chǎn)品生命周期結(jié)束時(shí)，可以將這些通用設(shè)備拆除，并轉(zhuǎn)移到其他新產(chǎn)品的定位檢具上使用，具備極高的重復(fù)使用性。

4.其非接觸、高精度的檢測(cè)特性，在零件裝入定位檢具時(shí)可以避免檢具與零件的干涉，免去了在檢具上設(shè)計(jì)過(guò)多活動(dòng)部件所帶來(lái)的成本和精影響，非常適合檢測(cè)汽車工業(yè)中的車身鈑金類、注塑類零部件。

5.檢具只需要一次標(biāo)定，就可以連續(xù)檢測(cè)，檢測(cè)過(guò)程中也不需要重新安裝激光傳感器，可以執(zhí)行高速的流水化檢測(cè)作業(yè)。

6.進(jìn)一步將本檢具與自動(dòng)化不系統(tǒng)集成，可以實(shí)時(shí)尺寸合格判斷、報(bào)警，為SPC提供完整精確歷史記錄?？梢栽诓辉黾覥ycleTime的同時(shí)對(duì)關(guān)鍵零件實(shí)施100％全檢，為質(zhì)量管理提供實(shí)施尺寸手機(jī)端和公司系統(tǒng)報(bào)告。

綜上，本發(fā)明相比現(xiàn)有的檢具，具有最低的總成本(硬件、運(yùn)營(yíng))，最高的精度和最快的速度。基于智能檢具可以實(shí)施最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)自動(dòng)化，系統(tǒng)化尺寸管理，杜絕批量性的產(chǎn)品問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的工裝維護(hù)保養(yǎng)預(yù)警。

除了上面所述的本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題、構(gòu)成技術(shù)方案的技術(shù)特征以及由這些技術(shù)方案的技術(shù)特征所帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)外，本發(fā)明的智能檢具所能解決的其他技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案中包含的其他技術(shù)特征以及這些技術(shù)特征帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)，將結(jié)合附圖做出進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一中傳感器支架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的左視圖；

圖3是圖1的俯視圖；

圖4是將激光傳感器安裝到襯套中的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖4安裝參考?jí)K的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是光束投射角度引起測(cè)量誤差的原理圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例二的檢測(cè)原理圖；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例四的檢測(cè)原理圖；

圖9是本發(fā)明實(shí)施例五的檢測(cè)設(shè)備圖；

圖10是圖9的使用狀態(tài)實(shí)體圖；

圖中：101襯套，102參考?jí)K，103銷釘，1傳感器支架，2激光傳感器，3歸零塊，4實(shí)際被測(cè)面(實(shí)際零件)，5理論被測(cè)面(產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型)，6零件檢具型面，7產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型測(cè)量點(diǎn)A，8靶點(diǎn)B，9光源點(diǎn)C，10歸零點(diǎn)D，11實(shí)測(cè)點(diǎn)E，12激光束，13控制箱，14安裝支架，15零件安裝基準(zhǔn)，16零件安裝平臺(tái)。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

本實(shí)施例主要對(duì)傳感器支架進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，其結(jié)構(gòu)如圖1、圖2和圖3所示，包括襯套101和參考?jí)K102，其中參考?jí)K102呈L形，通過(guò)銷釘103將參考?jí)K102可拆卸地安裝在襯套101上，襯套101的內(nèi)部具有用于夾持激光傳感器的通槽。

如圖4和圖5所示，襯套101可采用矩形框結(jié)構(gòu)，與激光傳感器2的外輪廓相匹配，并在框上流出用于調(diào)整的缺口，在襯套101上安裝有參考?jí)K102。

由于激光傳感器是在固定安裝到襯套上之后，才進(jìn)行精度標(biāo)定的，所以襯套與參考?jí)K本身不需要太高的精度，襯套只需要滿足牢固固定激光傳感器的要求即可，參考?jí)K要求具有一個(gè)能夠遮擋激光的平面。

實(shí)施例二

本實(shí)施例的檢測(cè)原理如圖7所示，工件裝夾平臺(tái)是用于將被檢測(cè)工件牢固固定的一種夾具，在本實(shí)施例中沿用現(xiàn)有的定位檢具。

在定位檢具設(shè)計(jì)加工時(shí)期，將產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型測(cè)量點(diǎn)A(即產(chǎn)品數(shù)模的測(cè)量點(diǎn))沿零件表面法向投影到零件檢具型面6上作為理論被測(cè)面(產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型)5，并標(biāo)記出靶點(diǎn)B位置；

以測(cè)量點(diǎn)A和靶點(diǎn)B連線為光束路徑，逆向確定光源點(diǎn)C位置、激光傳感器2安裝位置，并設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)相應(yīng)的傳感器支架1；

設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)歸零塊3，每個(gè)激光傳感器2配一塊，用以在測(cè)量開(kāi)始前將每個(gè)激光傳感器2置零。

檢測(cè)流程如下：

1.在檢具設(shè)計(jì)加工時(shí)期，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型測(cè)量點(diǎn)A沿零件表面法向向外作一直線，光源點(diǎn)C位置即在此直線上，C到A的距離理論上應(yīng)為激光傳感器的設(shè)計(jì)標(biāo)稱測(cè)量距離，安裝后的實(shí)際C到A距離值不超出傳感器可測(cè)量距離范圍即可，并以接近傳感器的設(shè)計(jì)標(biāo)稱測(cè)量距離值為優(yōu)；

2.根據(jù)點(diǎn)C位置及C到A點(diǎn)連線方向，設(shè)計(jì)傳感器安裝位置與角度，C、A連線應(yīng)為激光束的理論軌跡，安裝固定傳感器；

3.在每個(gè)傳感器的光束路徑上設(shè)置歸零裝置，用于在測(cè)量開(kāi)始前對(duì)每個(gè)傳感器置零，歸零點(diǎn)D到A的距離須在傳感器可測(cè)量距離范圍內(nèi)；

4.測(cè)量開(kāi)始時(shí)，先將歸零塊安裝或切換固定至恰好遮擋激光路徑位置；

5.打開(kāi)激光源，此時(shí)光束在歸零塊上投射出光斑點(diǎn)D；

6.用空間位置測(cè)量設(shè)備測(cè)量點(diǎn)D的空間坐標(biāo)值并記錄，并將此時(shí)傳感器示數(shù)置零；

7.移除歸零塊使之不再遮擋激光束，并加載實(shí)際零件進(jìn)行檢測(cè)，傳感器激光束在零件上實(shí)際投射得到光斑點(diǎn)E，傳感器獲得點(diǎn)D到點(diǎn)E的距離，正值表示遠(yuǎn)離激光點(diǎn)C，負(fù)值表示靠近激光點(diǎn)C；

8.實(shí)際零件偏差向量EA＝向量DA-向量DE；系統(tǒng)輸出結(jié)果讀數(shù)，計(jì)算結(jié)果正號(hào)表示零件向靠近激光點(diǎn)C方向偏移，負(fù)號(hào)表示零件向遠(yuǎn)離激光點(diǎn)C方向偏移；

步驟8中的向量DA，由點(diǎn)D和點(diǎn)A的坐標(biāo)通過(guò)系統(tǒng)換算獲得，點(diǎn)D的坐標(biāo)在步驟6中測(cè)得，點(diǎn)A的坐標(biāo)由軟件中直接提取獲得。而距離DA有兩種獲得方法：

a.空間位置測(cè)量設(shè)備檢測(cè)得到點(diǎn)D坐標(biāo)值，直接由空間位置測(cè)量設(shè)備軟件通過(guò)D點(diǎn)和A點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算得到，輸入至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；

b.直接將空間位置測(cè)量設(shè)備測(cè)得的D點(diǎn)坐標(biāo)值和A點(diǎn)理論坐標(biāo)輸入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，由系統(tǒng)換算DA距離。

實(shí)施例三

本實(shí)施例采用以下的步驟進(jìn)行檢測(cè)。

步驟1，在檢具設(shè)計(jì)加工時(shí)期，將產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型測(cè)量點(diǎn)A沿零件表面法向投影到檢具型面上，并標(biāo)記出靶點(diǎn)B位置；

步驟2，以測(cè)量點(diǎn)A和靶點(diǎn)B連線為光束路徑，逆向確定光源點(diǎn)C位置，從而確定傳感器安裝位置，安裝相應(yīng)的傳感器支架機(jī)構(gòu)；

步驟3，在每個(gè)傳感器的光束路徑上設(shè)置歸零塊，用于在測(cè)量開(kāi)始前對(duì)每個(gè)傳感器置零；

步驟4，打開(kāi)激光源，檢查激光束在檢具型面上的光斑是否上靶點(diǎn)B，快速檢查傳感器光束位置是否無(wú)偏移；

步驟5，切換并限位固定歸零塊，標(biāo)記激光束光斑在歸零塊上的點(diǎn)位D；

步驟6，將此時(shí)傳感器示數(shù)置零；

步驟7，用空間位置測(cè)量設(shè)備(如CMM)測(cè)量歸零點(diǎn)D的空間坐標(biāo)值并記錄；

步驟8，撤除歸零塊，加載實(shí)際零件進(jìn)行檢測(cè)，傳感器獲得點(diǎn)D到實(shí)測(cè)點(diǎn)E的距離；

步驟9，傳感器讀數(shù)輸出，實(shí)際零件偏差A(yù)E＝距離DA-距離DE；計(jì)算結(jié)果正號(hào)表示零件向檢具實(shí)體空間外偏，負(fù)號(hào)表示零件向檢具實(shí)體空間內(nèi)偏。

實(shí)施例四

本實(shí)施例的檢測(cè)如圖8所示，包括傳感器支架1，激光傳感器2，實(shí)際被測(cè)面(實(shí)際零件)4，理論被測(cè)面(產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型)5、零件檢具型面6和激光束a。

某些情況下，工件裝夾平臺(tái)在傳感器相對(duì)于零件的另一側(cè)有實(shí)體，例如，一些普通零件檢具。故對(duì)實(shí)施例二的進(jìn)行改進(jìn)，步驟如下：

1.同方法一中的步驟1；

2.同方法一中的步驟2；

3.將方法一中步驟3取消；

4.將方法一中步驟4取消；

5.測(cè)量開(kāi)始時(shí)，先不加載零件，打開(kāi)激光源，此時(shí)光束在工件裝夾平臺(tái)實(shí)體上投射得到靶點(diǎn)B；

6.用空間位置測(cè)量設(shè)備測(cè)量點(diǎn)B的空間坐標(biāo)值并記錄，并將此時(shí)傳感器示數(shù)置零；

7.加載實(shí)際零件進(jìn)行檢測(cè)，傳感器激光束在零件上實(shí)際投射得到光斑點(diǎn)E，傳感器獲得點(diǎn)B到點(diǎn)E的距離，數(shù)值應(yīng)為負(fù)值；

8.實(shí)際零件偏差向量EA＝向量BA-向量BE；計(jì)算結(jié)果正號(hào)表示零件向靠近激光點(diǎn)C的方向偏移，負(fù)號(hào)表示零件向遠(yuǎn)離激光點(diǎn)C的方向偏移；

9.8中所述向量BA，由點(diǎn)B和點(diǎn)A的坐標(biāo)通過(guò)系統(tǒng)換算獲得，點(diǎn)B的坐標(biāo)由上述第6條測(cè)得，點(diǎn)A的坐標(biāo)由軟件中直接提取獲得。

由本實(shí)施例可知，本發(fā)明的歸零裝置，包括但不局限于塊狀的歸零塊、置零塊、參考?jí)K的結(jié)構(gòu)布置形式。

實(shí)施例五

本實(shí)施例提供一種用于檢測(cè)汽車中控面板的尺寸偏差的檢具，如圖8所示，是在零件安裝平臺(tái)14上安裝控制箱13、安裝支架14和零件安裝基準(zhǔn)15。其中，安裝支架14和零件安裝基準(zhǔn)15成對(duì)設(shè)置在汽車中控面板的四個(gè)質(zhì)量控制點(diǎn)上(靠近四角的位置)。

控制箱內(nèi)具有可編程智能操作面板、電源等，對(duì)激光傳感器獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和計(jì)算。安裝支架用于安裝激光傳感器，在檢測(cè)開(kāi)始前安裝歸零裝置，開(kāi)機(jī)，對(duì)激光傳感器進(jìn)行置零。

如圖9所示，置零完成后拆卸置零裝置，安裝零件開(kāi)始檢測(cè)。

以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做出詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明不局限于所描述的實(shí)施方式。對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在本發(fā)明的原理和技術(shù)思想的范圍內(nèi)，對(duì)這些實(shí)施方式進(jìn)行多種變化、修改、替換和變形仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。