一種基於雷射及影像的高精度大尺寸綜合測量裝置的製作方法

2023-10-18 14:53:09

本發明涉及一種基於雷射及影像的高精度大尺寸綜合測量裝置。

背景技術：

隨著製造業的發展，精度要求的不斷提高，大尺寸測量一直是國內外研究人員研究的熱點問題，特別是對於長度達幾十米的物件的高精度測量，目前還沒有一套專用的設備來開展此項工作。雷射幹涉儀和影像測量儀是目前廣泛使用的高精度測量儀器，雷射幹涉儀的測量範圍可以達到50m以上，主要用於動態測量，如精確測量工具機的位移量，但對於靜止物件的尺寸卻無法進行準確的測量，影像測量儀可以精確地測量靜止物件的尺寸，但其測量範圍有限，無法對應大尺寸物件的測量。因此，要實現大尺寸物體的測量，就需要結合雷射幹涉儀和影像測量儀兩者的特點，開發一種集合了雷射幹涉儀和影像測量儀功能的綜合測量裝置，來開展大尺寸物件的測量工作。

技術實現要素：

為了實現上述目的，本發明採用的技術方案是: 一種基於雷射及影像的高精度大尺寸綜合測量裝置，包括測量臺主體，一號大滑臺，二號大滑臺和檢測臺，主體為導軌結構，長度一般在5-50m之間，一號大滑臺和二號大滑臺分別安置在主體導軌的兩端，可以沿主體導軌滑動，檢測臺位於主體的側方，總長度與主體相等。

一號大滑臺和二號大滑臺上分別裝有一號導軌和二號導軌，一號導軌和二號導軌的方向與主體導軌垂直，一號小滑臺和二號小滑臺分別安裝在一號導軌和二號導軌上，可以沿一號導軌和二號導軌滑動，一號小滑臺上裝有雷射發射器，二號小滑臺上裝有影像測量儀。

所述檢測臺為多段結構，每段檢測臺檢測臺尺寸相同，處於同一平面上，每段檢測臺上兩端分別有兩個螺孔，用來安裝線紋尺固定裝置，線紋尺固定裝置的作用是在使用本發明檢定線紋尺時起固定線紋尺的作用。

所述主體的底部兩側裝有兩排支腳，用於支撐整個檢測裝置。

所述導軌全部採用氣浮導軌。

所述二號導軌在靠近檢測臺的那一側延伸出來，可以使二號導軌上的影像測量儀移動到檢測臺的正上方。

本發明的有益效果在於：①大尺寸測量裝置，將影像測量儀和雷射幹涉儀結合起來使用，利用影像測量儀清晰地抓取被測件的邊緣或測量點位，利用雷射幹涉儀精確地測出位移量，可以準確地測出待測物的尺寸，有效地解決了大尺寸物件無法精確測量的問題；②在測量待測物整體尺寸的同時，對於待測物體上的一些細微結構的測量，可以直接使用影像測量儀完成，即精確又節省了時間，提高了工作效率。

附圖說明

圖1為本發明的側面結構示意圖，圖2是本發明的立體結構示意圖，圖3是本發明用於測量物體時的示意圖，圖4是用本發明檢定線紋尺時的檢測臺位置的局部示意圖。

其中，1是主體，2是一號大滑臺，3是二號大滑臺，4是一號導軌，5是二號導軌，6是一號小滑臺，7是二號小滑臺，8是雷射幹涉儀，9是影像測量儀，10是幹涉鏡，11是反射鏡，12是檢測臺，13是支腳，14是螺孔，15是待測物體，16是線紋尺固定裝置，17是線紋尺。

具體實施方式

參見圖1，本發明包括測量臺主,1，一號大滑臺2，二號大滑臺3和檢測臺12，主體1為導軌結構，一號大滑臺2和二號大滑臺3分別安置在主體1導軌的兩側，可以沿主體1導軌滑動，檢測臺12位於主體1的側方。一號大滑臺2和二號大滑臺3上分別裝有一號導軌4和二號導軌5，一號導軌4和二號導軌5的方向與主體1導軌垂直，一號小滑臺6和二號小滑臺7分別安裝在一號導軌4和二號導軌5上，可以沿一號導軌4和二號導軌5滑動，一號小滑臺6上裝有雷射幹涉儀8，二號小滑臺7上裝有影像測量儀9。檢測臺12為多段結構，每段檢測臺檢測臺尺寸相同，處於同一平面上，每段檢測臺12上兩端裝有線紋尺固定裝置14，用於檢定線紋尺時固定線紋尺。主體的底部兩側裝有兩排支腳，用於支撐整個檢測裝置。導軌全部採用氣浮導軌。參見圖2，二號導軌5在靠近檢測臺12的那一側延伸出來，可以使二號導軌5上的影像測量儀9移動到檢測臺12的正上方。每段檢測臺12兩端設有螺孔，可以用來安裝線紋尺固定裝置。

參見圖3，在實際測量待測物體15長度時，先將待測物體15放置在檢測臺12上，調整好雷射幹涉儀8之後，移動二號大滑臺3，使其達到與待測物體15測量點基本平齊的位置，再移動二號小滑臺7，將影像測量儀9移動到待測物的正上方位置，此時觀察影像測量儀的影像界面，調整焦距，待圖像清晰之後，調整二號大滑臺和二號小滑臺的位置，直至影像測量儀影像界面上的十字線與待測物一側邊緣或測量起始邊對齊，此時雷射幹涉儀上的數據清零，之後移動二號大滑臺，直至測量儀影像界面上的十字線與另一側邊緣或測量終止邊對齊，此時，雷射幹涉儀上顯示的數值便是此待測物的長度值。需要測量待測物體上的某些細微部位尺寸時，調整二號大滑臺和二號小滑臺的位置，將影像測量儀移動到待測部位的上方進行測量。

進行小尺寸物體的測量時，將待測的小尺寸物體放置在二號大滑臺上，將影像測量儀移動到待測物體的上方進行測量。

參見圖4，進行長距離線紋尺的示值誤差檢定時，將待測線紋,17放置在檢測臺12上，用線紋尺固定裝置16固定住待測線紋尺17，調整二號大滑臺3和二號小滑臺7的位置，使影像測量儀9影像界面上的十字線與待測線紋尺17零點位置對齊，將雷射幹涉儀8數據清零，之後移動二號大滑臺3，按照線紋尺檢定規程，移動到相應的線紋，得到線紋尺的示值誤差。