CN105157569B - 一种消失模模具激光测量机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械工业领域，涉及一种消失模模具激光测量机，包括顺序连接的UG后处理系统、测量控制系统、伺服驱动系统、直线移动机构、测量系统、激光测量反馈系统；所述直线移动机构包括立柱、X向导轨、Y向横梁、Z向主轴；两根平行设置的所述X向导轨位于立柱上，且X向导轨上端面安装有直线滑块，所述Y向横梁通过直线滑块与X向导轨连接，并能够沿X向导轨的方向前后运动；本发明所述技术方案的有益效果为：提供了一种对消失模模具尺寸检测的非接触式点激光测量机，通过模具上点激光测量点的三维坐标值与三维数模设定点的空间值比对，即可确定模具尺寸是否合格；且该激光测量机结构简单、运行稳定、精度可靠且效率较高。
Description
技术领域
本发明属于机械工业领域，涉及一种对实型铸造中使用泡沫塑料制作与生产铸造的零件结构实型模具的尺寸测量机，具体涉及一种消失模模具激光测量机。
背景技术
消失模模具质地软，结构复杂，薄壁多、精度高，常规测量工具(卷尺、卡尺等)无法达到测量要求。三坐标测量机，多以接触式为主，价格高，测量精度可达微米级，但测头触碰薄壁消失模模具后，模具易发生变形、移动，测量数据不准确，且对环境温度、湿度、振动、压缩空气洁净程度等要求高，不适合消失模模具测量。测量臂、激光跟踪仪、影像扫描机等非接触式测量设备价值高，测量精度≤0.05mm，可满足模具测量要求，但属大马拉小车，浪费资源，且以人工操作为主，操作专业性要求高，需要测量400多个测量点，人工耗时长，工作效率低。对于批量生产的复杂模具的测量要求无法满足。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种结构稳定、运行可靠、环境要求低，价格低廉并且能够满足消失模模具测量的自动化点消失模模具激光测量机。
为了解决现有技术存在的不足，本发明提供的一种消失模模具激光测量机的技术方案为：
一种消失模模具激光测量机，包括顺序连接的UG后处理系统、测量控制系统、伺服驱动系统、直线移动机构、测量系统、激光测量反馈系统；
所述直线移动机构包括立柱、X向导轨、Y向横梁、Z向主轴；
两根平行设置的所述X向导轨位于立柱上，且X向导轨上端面安装有直线滑块，所述Y向横梁通过直线滑块与X向导轨连接，并能够沿X向导轨的方向前后运动；所述Y向横梁侧面安装直线导轨，直线导轨连接滑座，所述Z向主轴安装在Y向横梁的滑座上，并能够沿垂直于Y向横梁的方向运动；
所述测量系统包括第一分度气动转向器和第二分度气动转向器、转向器连接体、点激光测距器、光栅尺；所述第一分度气动转向器安装在Z向主轴底端，所述第二分度气动转向器通过转向器连接体与第一分度气动转向器连接，所述点激光测距器安装于第二分度气动转向器上，X向导轨、Y向横梁、Z向主轴的侧面分别安装有所述光栅尺。
进一步的，所述立柱由已经时效处理的焊接钢结构质层，并通过预埋的地脚螺栓安装与抗震地基上；
进一步的，所述转向器连接体为“倒L”形，其具有互相垂直的水平面和竖直面，水平放置的第一分度气动转向器的下端连接所述转向器连接体上端的水平面，竖直放置的第二分度气动转向器的一个侧面设置在所述转向器连接体下端的竖直面上，第二分度气动转向器的另一个侧面上设置点激光测距器；
进一步的，所述X向导轨、Y向横梁由大理石制成；
进一步的，所述滑座与Z向主轴均由铸铁制成，稳定形变的同时，保证刚性；
进一步的，所述Z向主轴能够沿垂直于Y向横梁左右或上下运动；
进一步的，所述第一分度气动转向器、第二分度气动转向器为固定角度旋转，每次转动为15°的倍数，所述第一分度气动转向器沿Z向主轴轴线在±180°方向旋转，所述第二分度气动转向器在垂直于Z向主轴轴线在0-105°方向旋转。本发明所述技术方案的有益效果为：本发明提供了一种专门针对消失模模具尺寸检测的非接触式点激光测量机，通过模具上点激光测量点的三维坐标值与三维数模设定点的空间值比对，即可确定模具尺寸是否合格；且该激光测量机结构简单、运行稳定、精度可靠且效率较高，对于消失模模具产品非接触自动测量，常规车间环境即可进行。
附图说明
图1消失模模具激光测量机示意图；
图2消失模模具激光测量机流程图；
图中：1、X向导轨，2、Y向横梁，3、立柱，4、Z向主轴，5、第一分度气动转向器，6、转向器连接体，7、点激光测距器，8、第二分度气动转向器，9、光栅尺。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
如图1、2所示，本发明所述一种消失模模具激光测量机，包括直线移动机构、测量系统、伺服驱动系统、测量控制系统、UG后处理系统、激光测量反馈系统；所述直线移动机构包括立柱3、X向导轨1、Y向横梁2、Z向主轴4；所述X向导轨1位于立柱3上，且X向导轨1上端安装有直线滑块，所述Y向横梁2通过直线滑块与X向导轨1连接，所述Y向横梁2侧面通过安装的直线导轨连接滑座，所述Z向主轴4安装在Y向横梁2的滑座上；
所述测量系统包括转向角度为±180°、0-105°的第一分度气动转向器5和第二分度气动转向器8、转向器连接体6、点激光测距器7、光栅尺9；所述第一分度气动转向器5安装在Z向主轴4底端，所述第二分度气动转向器8通过转向器连接体6与第一分度气动转向器5连接，所述点激光测距器7安装于第二分度气动转向器8上，X向导轨、Y向横梁、Z向主轴的侧面分别安装有所述光栅尺9；所述立柱3由已经时效处理的焊接钢结构质层，并通过预埋的地脚螺栓安装与抗震地基上；
所述X向导轨1、Y向横梁2由大理石制成；所述滑座与Z向主轴4均由铸铁制成；所述第一分度气动转向器5、第二分度气动转向器8为固定角度旋转，每次转动为15°的倍数，所述第一分度气动转向器5沿Z向主轴4轴线在±180°方向旋转，所述第二分度气动转向器8在垂直于Z向主轴4轴线在0-105°方向旋转。
消失模模具激光测量机具体工作过程为：Y向横梁2沿X向导轨1前后移动，Z向主轴4垂直Y向横梁2左右或上下运动，测量系统可通过直线移动机构在行程范围内沿X、Y、Z向的各轴方向移动。UG后处理系统通过三维模型，设定待测量部位，并生成step文件，生成文本导入测量控制系统，测量控制系统根据待测量部位，编辑测量方案，生成测量宏程序，优化模拟测量行走路径，检查行走干涉问题。测量宏程序输入测量机控制系统，伺服驱动控制系统根据宏程序直线移动机构将测量系统移动到测量点，第一分度气动转向器5与第二分度气动转向器8根据旋转指令，保证点激光测距器7的光束射到模具待测点上；测量控制系统基于位置传感器光栅尺9的检测结果，得出测量主体基准点的X\Y\Z方向直线移动量，测量主体基准点在第一分度气动转向器5的顶端法兰中心处；测量控制系统从测量机X、Y、Z向光栅尺9读取数值、激光测距器测量值、分度气动转向器摆动值三者运算，得出测量点坐标值，点激光测距器7基准点与测量系统基准点的空间坐标偏差通过固定的分度转向组合计算得出，结果内置于测量控制系统中，测量过程中，测量系统基准点坐标与实际分度转向组合值计算得出点激光测距器7基准点的空间坐标值，点激光测距器7的测量值直接传输给测量控制系统中，通过极坐标与直角坐标系转换，并与点激光测距器的空间坐标值计算得出消失模模具待测点的空间坐标值；最终，测量控制系统根据消失模模具三维模型与本测量机测得空间坐标值进行比对、拟合，计算得出模具的几何量数据。
以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍，以上说明只是用于帮助理解本申请的其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (5)
1.一种消失模模具激光测量机，包括顺序连接的UG后处理系统、测量控制系统、伺服驱动系统、直线移动机构、测量系统、激光测量反馈系统；其特征在于，
所述直线移动机构包括立柱、X向导轨、Y向横梁、Z向主轴；
两根平行设置的所述X向导轨位于立柱上，且X向导轨上端面安装有直线滑块，所述Y向横梁通过直线滑块与X向导轨连接，并能够沿X向导轨的方向前后运动；
所述Y向横梁侧面安装直线导轨，直线导轨连接滑座，所述Z向主轴安装在Y向横梁的滑座上，并能够沿垂直于Y向横梁的方向运动；
所述测量系统包括第一分度气动转向器和第二分度气动转向器、转向器连接体、点激光测距器、光栅尺；所述第一分度气动转向器安装在Z向主轴底端，所述第二分度气动转向器通过转向器连接体与第一分度气动转向器连接，所述点激光测距器安装于第二分度气动转向器上，X向导轨、Y向横梁、Z向主轴的侧面分别安装有所述光栅尺；
所述第一分度气动转向器、第二分度气动转向器为固定角度旋转，每次转动为15°的倍数，所述第一分度气动转向器沿Z向主轴轴线在±180°方向旋转，所述第二分度气动转向器在垂直于Z向主轴轴线在0-105°方向旋转；
所述转向器连接体为“倒L”形，其具有互相垂直的水平面和竖直面，水平放置的第一分度气动转向器的下端连接所述转向器连接体上端的水平面，竖直放置的第二分度气动转向器的一个侧面设置在所述转向器连接体下端的竖直面上，第二分度气动转向器的另一个侧面上设置点激光测距器。
2.根据权利要求1所述的一种消失模模具激光测量机，其特征在于，所述立柱由已经时效处理的焊接钢结构制成，并通过预埋的地脚螺栓安装于抗震地基上。
3.根据权利要求1所述的一种消失模模具激光测量机，其特征在于，所述X向导轨、Y向横梁由大理石制成。
4.根据权利要求1所述的一种消失模模具激光测量机，其特征在于，所述滑座与Z向主轴均由铸铁制成，稳定形变的同时，保证刚性。
5.根据权利要求1所述的一种消失模模具激光测量机，其特征在于，所述Z向主轴能够沿垂直于Y向横梁左右或上下运动。
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