一种大型曲面造型产品测绘装置及测绘方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103591890103591890A(43)申请公布日2014.02.19(21)申请号201310585360.8(22)申请日2013.11.19(71)申请人北京化工大学地址100029北京市朝阳区北三环东路15号(72)发明人杨卫民迟百宏方春平杨华光丁玉梅(51)Int.Cl.G01B11/00(2006.01)G01B11/24(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称一种大型曲面造型产品测绘装置及测绘方法(57)摘要本发明公开一种大型曲面造型产品测绘装置及测绘方法。该装置包括大型工作台、移动导轨、架桥横梁、定位校准孔、z方向激光测距仪、电子接收及处理装置、y方向激光测距仪、x方向激光测距仪、x方向驱动电机和y方向驱动电机。当y方向驱动电机驱动架桥横梁在导轨上滑动时，安装在导轨上的x方向激光测距仪测出制品x方向坐标，工作台支撑架上的y方向激光测距仪测出相应测点的y方向坐标，同时由于可升降架桥横梁的z方向激光测距仪可以测得z方向的坐标，因此可获得大型曲面制品测点的三维坐标。此大型龙门式测绘装置及测绘方法，结构简单，测量方便，测量精度高，减轻了作业人员的劳动强度，并且可根据所测量制品形状，任意选择位置开始测量。CN103591890ACN103598ACN103591890A权利要求书1/1页1.一种大型曲面造型产品测绘装置，其特征在于：主要包括大型工作台、移动导轨、架桥横梁、定位校准孔、z方向激光测距仪、电子接收及处理装置、y方向激光测距仪、x方向激光测距仪、x方向驱动电机和y方向驱动电机，大型工作台由足够强度材料制成，在大型工作台上钻有若干平行排列的定位校准孔；大型工作平台上有两条移动导轨以便于架桥横梁移动，移动导轨与大型工作台一体式，移动导轨有足够长度并且其中一条移动导轨上安装有x方向激光测距仪；所述的架桥横梁有两个倒圆角，并且可以在竖直方向上升降，架桥横梁以滑动副与两条移动导轨连接，可以沿移动导轨方向平稳滑动；所述的z方向激光测距仪自带有信号发射装置，信号发射装置可收集x、y、z三个方向的坐标数据传送给电子接收及处理装置，信号发射装置有夹持部分，信号发射装置以滑动副与架桥横梁连接，可以在架桥横梁上移动；所述的y方向激光测距仪安装在工作台侧边支撑架上，所述的电子接收及处理装置由光栅计数系统、测头信号接口和计算机以及数据处理软件组成，并对数据进行处理以获得被测点的三维坐标；所述的x方向驱动电机安装在与移动导轨相连的竖直架内，x方向驱动电机驱动架桥横梁在x方向上沿导轨移动；所述的y方向驱动电机安装在与移动导轨相连的另一竖直架内，y方向驱动电机驱动架桥横梁在移动导轨沿y方向移动，y方向驱动电机采用伺服电机。2.采用权利要求1所述的一种大型曲面造型产品测绘装置进行测绘的方法，其特征在于：第一步，利用大型工作台上的若干平行排列的定位校准孔对测量装置进行校准定位，选择坐标原点；第二步，将大型曲面造型产品放置于大型工作台上，调整选择被测量位置；第三步，用x、y、z方向的激光测距仪测量被测量点的位置坐标，并反馈给信号发射装置，信号发射装置将收集的x、y、z三个方向的坐标数据发送给电子接收及处理装置，电子接收及处理装置对发送来的数据进行处理修正，并且显示和自动保存被测量点的三维坐标。2CN103591890A说明书1/3页一种大型曲面造型产品测绘装置及测绘方法技术领域[0001]本发明属于测量技术设备领域，涉及一种大型曲面造型产品的测绘装置及测绘方法，尤其涉及一种基于激光测距仪的大型复杂曲面造型产品测绘装置及测绘方法。背景技术[0002]目前，物体的三维测量方法有基于立体视觉技术的三维图像测量方法，该方法主要靠摄影两张或更多被测对象的物体照片，用计算机根据三角形测量等原理，算出三维点的坐标，该装置对摄影设备要求高，测量受环境影响较大。另外，也有利用带望远镜和红白相间的的测量尺的三角测量，该方法对于测量异性件时有很大的局限性，尤其是测量表面结构复杂的大型曲面制品，测量难度大。传统的三坐标测量仪为保证导向，横梁多用矩形截面，支撑横梁的结构质量大，移动惯性大，测量精度低；并且所用的一个接触测量探头，磨损大。发明内容[0003]本发明的目的是针对测量大型复杂曲面制品方法困难，测量精度低等现象，设计一种大型曲面造型产品测绘装置及测绘方法，该装置能同时利用三个激光测距仪准确测量大型复杂曲面造型产品的三维坐标，实现非接触式测量，方法简单，效率高并且装置维修方便。[0004]本发明的技术方案是：一种大型曲面造型产品测绘装置，主要包括大型工作台，移动导轨，架桥横梁，定位校准孔，z方向激光测距仪，