[发明专利]一种激光测圆装置及其应用方法

权利要求书

1.一种激光测圆装置，具体用于测量盾壳圆度，其特征在于所述测圆装置包括支撑杆、步进电动机以及激光测距仪，所述步进电动机固定于支撑杆上，所述激光测距仪与所述步进电动机上的转轴固定连接，其中所述激光测距仪位于所述支撑杆的垂直平分线上。

2.根据权利要求1所述的一种激光测圆装置，其特征在于所述激光测距仪与所述步进电动机转轴的固定结构是：在所述步进电动机转轴上套设有一托台，所述激光测距仪固定于所述托台上，所述托台上还设置有与所述激光测距仪相连的计算机处理器。

3.根据权利要求1所述的一种激光测圆装置，其特征在于所述激光测距仪内部设置有伸缩装置，所述伸缩装置的伸缩方向为沿盾壳轴心线方向。

4.一种涉及权利要求1-2所述激光测圆装置的应用方法，其特征在于至少包括如下步骤：     将所述激光测圆装置的支撑杆两端分别支撑于盾壳内壁上，以保证所述垂直平分线与盾壳中心轴线重合；    以所述激光测距仪的回转中心为圆心，在所述计算机处理器中建立平面坐标系（0,0）；其后通过所述激光测距仪将激光射至盾壳内壁，以第一束激光为基准，记录所述激光测距仪的实测距离d1，偏转角度θ1；之后通过所述步进电动机带动所述激光测距仪每隔一定角度n°旋转，所述激光测距仪共回转360°，依次记录实测距离d1、d2、……di，偏转角度θ1、θ2……θi；其中n°取5～8°之间，共测量360/n个点；通过所述计算机处理器得出该处盾壳内壁上每点的坐标值（ai,bi）；    在所述360/n个测量点中任选3点，通过计算机处理器得出3点形成的圆的圆心坐标，计算得出                                               组数据的坐标值（Ox_i，Oy_i），将所述组数据的Ox，Oy值分别求平均值，作为所述激光测距仪安装位置处的计算圆心坐标（Ox_a，Oy_a）；    以所述激光测距仪安装位置处的计算圆心坐标（Ox_a，Oy_a）为基准，计算360/n个测量点至此圆心的距离Ri，其方差值即为该处盾壳圆度波动的大小，同时得出Rmax和Rmin。

5.根据权利要求4所述的一种激光测圆装置的应用方法，其特征在于所述n°的优选值取7.5°，共记录48个测量点的数据。

6.根据权利要求4所述的一种激光测圆装置的应用方法，其特征在于在计算作为所述激光测距仪安装位置处的计算圆心坐标（Ox_a，Oy_a）之前，在组数据中剔除横轴Ox最大的10%和最小的10%数据，同样剔除竖轴Oy最大的10%和最小的10%数据，将剩余60%数据的Ox，Oy值分别求平均值。

7.根据权利要求3或4所述的一种激光测圆装置的应用方法，其特征在于以所述盾壳的轴心线为Z轴，所述激光测距仪可在所述伸缩装置的驱动下在轴向进行伸缩位移，用以微调所述激光测距仪在Z轴上的位置或测量所述盾壳在Z轴方向上的圆度变化。

8.根据权利要求4所述的一种激光测圆装置的应用方法，其特征在于所述盾壳内壁上沿纵向架设有滑轨，所述支撑杆活动连接于所述滑轨上；以所述盾壳的轴心线为Z轴，所述支撑杆可在滑轨上沿Z轴方向滑动，用以测量所述盾壳在Z轴方向上的圆度变化。