[发明专利]一种结构检测系统

说明书

本发明公开的结构检测系统，至少包括探测系统、架构系统以及控制系统，其中探测系统，至少包括探测头，用于对待检测工件采集坐标点数据；和架构系统，至少包括工件平台以及位置调节系统；位置调节系统，至少用于在位置控制指令的控制下，控制位置调节系统驱动工作平台上的待检测工件按照预设轨迹发生位移。本发明使得探测头在对复杂结构，特别是复杂内腔结构进行检测时，能够实现直接一次测量，而无需采用多次退回选择探测角度和方向以增加探测深度的形式，提高了探测的效率和探测的精度，并且降低了系统数据处理难度。

技术领域

本发明涉及一种结构检测系统，特别是一种对复杂结构特别是具有复杂内腔结构的构件进行检测的检测系统。

复杂内腔结构主要指对具有非常规形态的，包括而不限于如长弧形、多段组合结构等非连续平滑结构。

背景技术

作为一种重要的检测工具，三坐标测量机广泛地应用在机械、汽车、航空、军工等行业中，其检测对象可包括箱体、机架、齿轮、凸轮、蜗轮、蜗杆、叶片、曲线、曲面、各种工具原型、机器中小型配件等，可以对工件的尺寸、形状和形位公差进行精密检测，从而完成零件检测、外形测量、过程控制等任务。三坐标测量机的结构是在三个相互垂直的方向上有导向机构、测长元件、数显装置，有一个能够放置工件的工作台，测量探头可以以手动或机动方式移动到被测点上，由读数设备和数显装置把被测点的坐标值显示出来的一种测量设备。如图1所示，通常，三坐标测量机的测量探头固定在移动导轨的机构上，在对复杂结构，特别是对复杂内腔结构进行测量时，按照现行的技术需要将测量探头多次伸缩同时配合角度调整，也就是测量时，需要将测量探头在一定的方向上伸进内腔进行探测作业，在一次探测完成后，探测头退回原位，调整方向，重新伸进内腔进行新探测作业，重复这一操作，直至完成探测工作。现行的这种测量方式，需要将测试工作分为多个区段来进行测量作业，并且每一个段作业所获得的坐标点数据，还需要用调整后的测量头数据来进行校正，再将该多段坐标点进行拼接整合，才能形成完整的测量结果模型。这种测量方式操作复杂，极易形成测量死角，并且在模型建立是需要较大的计算量，会严重影响数据测量和模型的构建效率。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种结构检测系统，使得探测头在对复杂结构，特别是复杂内腔结构进行检测时，能够实现直接一次测量，而无需采用多次退回选择探测角度和方向以增加探测深度的形式，提高了探测的效率和探测的精度，并且降低了系统数据处理难度。

需要注意的是本发明方案中X轴、Y轴、Z轴、A轴、B轴均指联动轴，而非对机床中主轴总量的限定。

本发明公开的结构检测系统，至少包括探测系统、架构系统以及控制系统，其中

探测系统，至少包括探测头，用于对待检测工件采集坐标点数据；

和架构系统，至少包括工件平台以及位置调节系统；

工件平台，用于限制待检测工件，并在位置调节系统的驱动下，使待检测工件的待探测表面相对于探测头发生位移；

这里的工件平台可以为夹具形式，通过若干夹具的夹持实现对待检测工件的限制固定；也可以采用平台式，将待检测工件限制到平台结构(如板式结构、阶梯式结构、坡式结构等，具体可以视待检测工件而定)上，以平台结构为支撑；还可以为悬挂结构，通过在竖直方向或者倾斜方向的悬挂架，将待检测工件进行悬挂限制，具体悬挂方向则是待检测工件的形状尺寸以及与探测头的相对位置进行选择；通过合适的工作平台的选择，可以优化待检测工件的移动轨迹，为探测头在内腔中按照轨迹移动提供便利，从而提高探测效率和避免出现探测死角；

位置调节系统，至少用于在位置控制指令的控制下，控制位置调节系统驱动工作平台上的待检测工件按照预设轨迹发生位移；

和控制系统，至少用于接收探测系统反馈的坐标点数据并计算获得待检测工件的几何结构参数和/或用于发出位置控制指令使待检测工件按照预设轨迹发生位移；