[发明专利]一种基于激光测量的匹配块装配间隙测量装置与方法

说明书

本发明涉及一种基于激光测量的匹配块装配间隙测量装置与方法，装置包括控制系统以及分别与控制系统连接的激光测头、两轴伺服模组、快换夹具工装和Z轴驱动机构，快换夹具工装安装在所述两轴伺服模组上，激光测头安装在所述Z轴驱动机构上并位于所述快换夹具工装的上方；快换夹具工装用于夹持辐射单元，激光测头用于对辐射单元底部法兰盘平面的点位信息以及辐射单元内侧壁上安装的匹配块台阶面上的点位信息进行采集并发送至控制系统，所述控制系统根据所述点位信息计算得到匹配块的高度或/和匹配块与法兰盘平面的间距。本发明采用激光非接触式测量手段进行快速测量与定位，实现喇叭腔体底部法兰盘法向方向的精确定位，提升测量精度与稳定性。

技术领域

本发明涉及狭小空间尺寸精度在线测量相关技术领域，具体涉及一种基于激光测量的匹配块装配间隙测量装置与方法。

背景技术

典型天线辐射单元中，匹配块安装在腔体内部的波导侧壁平面上，波导口长宽较小，用两个螺钉进行定位、紧固，在装调过程中需要保证匹配块与喇叭腔体底部法兰盘位置尺寸精度，装配后需要进行电调测试，匹配块的装配精度、一致性直接影响辐射单元的电性能指标测试的合格率。

目前由于操作空间狭小，没有合格的测量工具进行尺寸检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于激光测量的匹配块装配间隙测量装置与方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于激光测量的匹配块装配间隙测量装置，包括控制系统以及分别与控制系统连接的激光测头、两轴伺服模组、快换夹具工装和Z轴驱动机构，所述快换夹具工装安装在所述两轴伺服模组上，所述激光测头安装在所述Z轴驱动机构上并位于所述快换夹具工装的上方；所述快换夹具工装用于夹持辐射单元，所述激光测头用于对辐射单元底部法兰盘平面的点位信息以及辐射单元内侧壁上安装的匹配块台阶面上的点位信息进行采集并发送至控制系统，所述控制系统根据所述点位信息计算得到匹配块的高度或/和匹配块与法兰盘平面的间距。

本发明的有益效果是：本发明采用激光非接触式测量手段进行快速测量与定位，实现喇叭腔体底部法兰盘法向方向的精确定位，提升测量精度与稳定性。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述快换夹具工装包括夹紧气缸、压紧气缸、夹爪和夹臂，所述夹紧气缸的两个驱动端分别连接有夹持辐射单元的夹爪，所述压紧气缸的驱动端连接有压住辐射单元的夹臂。采用夹紧气缸以及与夹紧气缸连接的夹爪，可以实现对辐射单元的夹持定位，采用压紧气缸配合夹臂可以实现对辐射单元的压紧固定。利用夹持气缸以及压紧气缸实现对辐射单元的柔性夹持，还能够适配不同的待测产品，达到整个测量系统快速重新使用的目的。

进一步，所述快换夹具工装还包括固定平台，所述固定平台安装在所述两轴伺服模组上；所述夹紧气缸和所述压紧气缸分别安装在所述固定平台内部，所述固定平台上设有工装板，所述工装板上设有工作孔，所述夹紧气缸的两个驱动端分别通过工作孔与夹爪连接，所述夹臂位于所述工装板的外侧并在压紧气缸的驱动下压住辐射单元。将夹紧气缸以及压紧气缸安装在固定平台内部，并且在工装板上进行夹紧和压紧操作，操作方便，有利于激光测量的精确控制。而且可以在工装板上安装限位块，来对夹臂进行限位，方便夹具的精确控制。压紧气缸可以设置两个，并且对称布置在夹紧气缸的两侧，有利于辐射单元压紧和稳定性。

进一步，所述Z轴驱动机构采用丝杠螺母驱动机构，采用丝杠螺母驱动机构，方便精确调整激光测头在Z向的位置。可以在丝杠螺母驱动机构的丝杠上安装手轮，采用手动调节。

进一步，所述两轴伺服模组包括垂直布置的第一直线模组和第二直线模组，所述第二直线模组安装在所述第一直线模组上，所述快换夹具工装安装在所述第二直线模组上。所述快换夹具工装在所述第一直线模组和第二直线模组的驱动下进行X向和Y向移动。