一種基于激光測距傳感器的便攜式二維隨動激光測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于平面度和輪廓等多功能測量裝置領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于激光測距傳感器的便攜式二維隨動激光測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，各類電子產(chǎn)品由于其屏幕越來越大、厚度越來越薄，當(dāng)其平面度與其設(shè)計要求不符時會導(dǎo)致一系列的問題產(chǎn)生，因此平面度的檢測成為生產(chǎn)過程中的必檢項目，為了能夠及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的缺陷，必需對生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的平面度進(jìn)行實(shí)時快速的檢測，另外，實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常需要對某些輪廓的橫截面進(jìn)行測量和評估，如軌道的磨損測量、曲面零件的輪廓精度評估等。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中對于平面度的測量裝置已經(jīng)做出一些設(shè)計方案。例如，CN201410514042.7公開了一種平面度檢測裝置，該檢測裝置包括測長儀、一維移動臺和二維移動臺，其中一維移動臺和二維移動臺組成三維平移臺，可實(shí)現(xiàn)對150mm X 150mm平面的平面度檢測；又如，CN201320872526.X公開了一種平面度激光測量儀，該測量儀包括工作平臺、三維移動機(jī)構(gòu)、可編程控制器、激光發(fā)射器以及與激光發(fā)射器依次電連接的數(shù)據(jù)收集器和PC機(jī)，其采用三維移動機(jī)構(gòu)和激光發(fā)射器以非接觸式實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品平面度的實(shí)時快速檢測，檢測精度高。而對于具有曲面輪廓的評估和測量，目前主要采用三坐標(biāo)測量機(jī)等設(shè)備。
[0004]然而，進(jìn)一步的研究，上述現(xiàn)有技術(shù)仍然存在以下的缺陷或不足:其均以三維坐標(biāo)進(jìn)行測量，需要制作精密的檢具，執(zhí)行過程繁瑣，需要進(jìn)行相當(dāng)復(fù)雜的前置工作，存在檢測效率低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作繁瑣的問題；此外，三坐標(biāo)測量應(yīng)用于高精度檢測時，存在精度不夠、不方便攜帶等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種基于激光測距傳感器的便攜式二維隨動激光測量裝置，其采用二維測量平臺結(jié)合小型激光測距傳感器實(shí)現(xiàn)平面度的高精度測量，并通過對其關(guān)鍵組件如水平移動組件、豎直移動組件的結(jié)構(gòu)及其具體設(shè)置方式進(jìn)行研究和設(shè)計，相應(yīng)的可有效解決測量精度低、攜帶不便的問題，此外，本發(fā)明采用了隨動控制的原理克服普通激光測距傳感器測量范圍小，不利于輪廓測量的缺點(diǎn)，具有自動化程度高，操作簡單，可測量范圍大，精度高等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種基于激光測距傳感器的便攜式二維隨動激光測量裝置，其特征在于，包括水平移動組件、豎直移動組件和控制系統(tǒng)組件，其中:
[0007]所述水平移動組件包括水平移動滑臺和水平驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)，所述水平移動滑臺由所述水平驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動作水平X向運(yùn)動，其上安裝有用于測量其位置的水平光柵尺；
[0008]所述豎直移動組件包括豎直升降滑臺、豎直驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)和激光測距傳感器，所述豎直升降滑臺固定在所述水平移動滑臺上，其由所述豎直驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動作豎直Z向運(yùn)動，并且其上安裝有用于測量其位置的豎直光柵尺；所述激光測距傳感器通過連接板固定在所述豎直升降滑臺的運(yùn)動端；測量時，根據(jù)所述激光測距傳感器測量的距離，隨動調(diào)整所述豎直升降滑臺的位置，以保證所述激光測距傳感器與待測工件測量點(diǎn)的距離不變；
[0009]所述控制系統(tǒng)組件用于控制所述水平移動滑臺和豎直升降滑臺的運(yùn)動，并處理所述激光測距傳感器、水平光柵尺和豎直光柵尺反饋的距離數(shù)據(jù)。
[0010]作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述水平驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)由水平導(dǎo)軌支撐并導(dǎo)向。
[0011]作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述待測工件豎直方向的位置通過所述激光測距傳感器測量的距離減去通過所述豎直光柵尺測量的位置距離計算得到。
[0012]作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述測量裝置還包括顯示屏，所述顯示屏用于顯示待測工件的二維輪廓曲線。
[0013]作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述水平驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)和豎直驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)分別通過滾珠絲杠副傳動來驅(qū)動所述水平移動滑臺和豎直升降滑臺的直線運(yùn)動。
[0014]總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點(diǎn):
[0015]1.本發(fā)明采用二維測量平臺結(jié)合小型激光測距傳感器的便攜式測量方案，實(shí)現(xiàn)平面度的高精度測量，同時，本發(fā)明設(shè)計了隨動控制裝置克服普通激光測距傳感器測量范圍小，不利于輪廓測量的缺點(diǎn)，從而可代替目前的自動三坐標(biāo)測量儀的輪廓測量設(shè)備，實(shí)現(xiàn)簡單的曲面輪廓測量，此外，本發(fā)明二維隨動激光測量裝置自動化程度高，能方便的在豎直平面內(nèi)測量曲面輪廓，裝置重量輕，攜帶方便。
[0016]2.本發(fā)明還對二維隨動激光測量裝置中的關(guān)鍵組件如水平移動組件、豎直移動組件的具體結(jié)構(gòu)和具體裝配位置進(jìn)行研究與設(shè)定，利用激光測距傳感器與豎直光柵尺的配合獲得工件豎直方向位置，利用水平光柵尺獲得工件水平方向位置，通過各關(guān)鍵組件的相互配合與聯(lián)合作用，實(shí)現(xiàn)工件平面度和二維曲面輪廓的測量，具有操作簡單、可測量范圍大、精度高等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0017]圖1是二維隨動激光測量裝置的立體圖；
[0018]圖2是二維隨動激光測量裝置的測量示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0020]本發(fā)明設(shè)計的一種基于激光測距傳感器的便攜式二維隨動激光測量裝置，用于實(shí)現(xiàn)平面度和曲面輪廓的二維隨動非接觸測量，其包括水平移動組件、豎直移動組件和控制系統(tǒng)組件。
[0021]下面將對本發(fā)明的關(guān)鍵組件逐一進(jìn)行更為具體的說明。
[0022]作為本發(fā)明的關(guān)鍵組件之一，如圖1所示，水平移動組件包括水平移動滑臺2和水平驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)10，水平移動滑臺2由水平驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)10驅(qū)動作水平X向運(yùn)動，水平移動滑臺2上安裝有水平光柵尺1，以精確測量水平移動滑臺的位置，從而可以得到工件測量點(diǎn)在水平方向的位置，水平驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)10由水平導(dǎo)軌3支撐并導(dǎo)向。
[0023]作為本發(fā)明的另一關(guān)鍵組件，如圖1所示，豎直移動組件包括豎直升降滑臺6、豎直驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)11和激光測距傳感器7，豎直升降滑臺6固定在水平移動滑臺2上，以構(gòu)成XZ 二維隨動測量平臺，其隨水平移動滑臺可以在水平方向上運(yùn)動，豎直升降滑臺6由豎直驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)11驅(qū)動作豎直Z向運(yùn)動，其上安裝有用于測量其位置的豎直光柵尺4 ;激光測距傳感器7豎直放置用于測量距離，其通過連