[发明专利]基于单测距传感器的曲面法向的测量装置及方法

权利要求书

1.一种基于单测距传感器的曲面法向的测量装置，其特征在于，包括基座(1)、底座组件(2)、压紧组件(3)和测距传感器组件(4)，所述底座组件(2)可旋转地安装于所述基座(1)上，所述压紧组件(3)安装于所述底座组件(2)上；

所述测距传感器组件(4)包括传感器支座(41)和测距传感器(42)，所述测距传感器(42)安装在所述传感器支座(41)上，所述传感器支座(41)安装于所述压紧组件(3)上。

2.根据权利要求1所述的基于单测距传感器的曲面法向的测量装置，其特征在于，所述测距传感器组件(4)还包括气管接头(43)，所述气管接头(43)安装在所述传感器支座(41)上。

3.根据权利要求1所述的基于单测距传感器的曲面法向的测量装置，其特征在于，所述基座(1)包括基座安装板(11)、定位销(12)和转轴(13)，所述定位销(12)、所述转轴(13)均设于所述基座安装板(11)上；所述底座组件(2)安装在所述基座安装板(11)上，通过所述定位销(12)定位，所述底座组件(2)绕所述转轴(13)旋转。

4.根据权利要求1所述的基于单测距传感器的曲面法向的测量装置，其特征在于，所述底座组件(2)包括底座安装板(21)和压紧组件定位销(22)，所述压紧组件定位销(22)设于所述底座安装板(21)上。

5.根据权利要求4所述的基于单测距传感器的曲面法向的测量装置，其特征在于，所述压紧组件(3)包括压紧单元(31)、压紧单元连接螺钉(32)和弹簧垫(33)，所述压紧单元(31)通过所述压紧单元连接螺钉(32)、所述弹簧垫(33)安装在所述底座安装板(21)上，通过压紧组件定位销(22)定位。

6.根据权利要求1所述的基于单测距传感器的曲面法向的测量装置，其特征在于，还包括传感器螺钉安装组件(5)，所述测距传感器组件(4)通过所述传感器螺钉安装组件(5)安装于所述压紧组件(3)上。

7.根据权利要求6所述的基于单测距传感器的曲面法向的测量装置，其特征在于，所述传感器螺钉安装组件(5)包括第一安装螺钉(51)、第二安装螺钉(52)、第一垫片(53)、第二垫片(54)、第一胶套(55)和第二胶套(56)；

所述第一安装螺钉(51)依次穿过所述第一垫片(53)、所述第一胶套(55)且与所述测距传感器组件(4)、所述压紧组件(3)螺接，所述第二安装螺钉(52)依次穿过所述第二垫片(54)、所述第二胶套(56)且与所述测距传感器组件(4)、所述压紧组件(3)螺接。

8.一种用于如权利要求1-7中任一项所述的基于单测距传感器的曲面法向的测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

在测量装置上建立坐标系，所述坐标系的原点O位于压紧组件的中心，所述压紧组件的中心孔的轴线方向为Z轴；

第一次测量时，所述测量装置不动，获取位于产品上的第一测量点P₁；

第二到N次测量时，所述测量装置绕所述Z轴转动，依次获取位于所述产品上的第二测量点P₂到第N测量点P_N,其中，N≥3且为正整数；

依据所述第一测量点P₁以及所述第二测量点P₂到所述第N测量点P_N，获取平面的法向。

9.根据权利要求8所述的基于单测距传感器的曲面法向的测量装置的测量方法，其特征在于，当N＞3时，获取至少4个测量点，依据最小二乘法拟合平面方程，获取所述平面的法向。

10.根据权利要求8所述的基于单测距传感器的曲面法向的测量装置的测量方法，其特征在于，所述压紧组件的中心孔的轴线为钻孔时的主轴轴线。