[发明专利]一种固定龙门式正交双激光测头测量方法

权利要求书

1.一种固定龙门式正交双激光测头测量方法，其特征在于，测量方法使用了测量装置进行测量，测量装置是基于O-XYZ三轴坐标系建立的，其包括龙门架、驱动机构、检测机构和工控机(2)，所述龙门架包括支柱(101)、横梁(102)、三角梁(103)和底板(104)，所述驱动机构包括直线轴驱动组件和旋转轴驱动组件，所述直线轴驱动组件包括X轴直线模组(201)、Y轴直线模组(202)和Z轴电缸(203)，所述旋转轴驱动组件包括精密转台(204)和连接板(205)，所述检测机构包括正交激光测头和CCD相机(303)；

所述龙门架的设置为：所述横梁(102)的跨度距离固定且位于底板(104)上方，与装置坐标系Y轴轴线平行，用于承载部件；所述支柱(101)定位安装于横梁(102)的两端，两个支柱(101)与装置坐标系Z轴轴线平行，用于连接横梁(102)两端与底板(104)的顶部；所述三角梁(103)定位安装于Y轴直线模组(202)滑块顶部，且侧面与Z轴电缸(203)相连接，以满足配重与提高强度的要求；所述底板(104)的顶面与装置坐标系XOY平面平行，所述工控机(2)、X轴直线模组(201)、支柱(101)的底端均安装于XOY平面；

所述驱动机构的设置为：所述精密转台(204)定位安装于X轴直线模组(201)滑块顶部，所述精密转台(204)采用直驱电机形式，其轴线与装置坐标系Z轴轴线平行，所述精密转台(204)顶部设置有被测工件(1)或标定件(3)，所述精密转台(204)将被测工件(1)或标定件(3)进行夹紧和定位，并绕精密转台(204)轴线做旋转运动；X轴直线模组(201)定位安装在底板(104)顶部且位于X轴方向，其带动精密转台(204)沿X轴做直线运动，所述Y轴直线模组(202)沿Y轴轴线方向安装在横梁(102)顶部且位于Y轴方向，所述Z轴电缸(203)定位安装在三角梁(103)侧面且位于Z轴方向，所述Y轴直线模组(202)带动三角梁(103)和Z轴电缸(203)一起沿Y轴做直线运动，所述Z轴电缸(203)的底端设置有多功能安装板(4)；

所述检测机构的设置为：所述正交激光测头固定在多功能安装板(4)底端，所述Z轴电缸(203)通过多功能安装板(4)带动正交激光测头沿Z轴做直线运动；所述CCD相机(303)固定在支柱(101)上，所述CCD相机(303)的镜头端面与装置坐标系XOZ平面平行且间隔固定距离，通过CCD相机(303)对标定件(3)或工件(1)进行粗定位；

测量方法包括：

S1、粗定位：将标定件(3)定位安装于精密转台(204)上的连接板(205)，进入零件粗定位工序，由所述X轴直线模组(201)带动标定件(3)移动至CCD相机(303)工位处，CCD相机(303)工作，并将标定件(3)标志位特征传送至工控机(2)，经过工控机(2)计算处理，然后控制精密转台(204)旋转至标定件(3)的初始标定特征面，所述工控机(2)控制X轴直线模组(201)带动标定件(3)运动至周边标定工位，进入标定件(3)周边标定工序；

S2、所述标定件(3)到达周边标定工位后，由所述Y轴直线模组(202)与Z轴电缸(203)带动横向激光测头(301)移动至周边标定工位，所述横向激光测头(301)采集标定件(3)周边标定特征，并由工控机(2)计算处理，完成周边测量坐标系的构建与校准；所述周边测量坐标系标定完成后，进入标定件(3)顶部标定工序：Z轴电缸(203)带动激光测头向Z轴正方向移动，避免顶部标定过程正交激光测头与标定件(3)干涉；由X轴直线模组(201)带动标定件(3)移动至顶部标定工位，由所述Y轴直线模组(202)与Z轴电缸(203)带动纵向激光测头(302)移动至顶部标定工位，所述纵向激光测头(302)采集标定件(3)顶部标定特征，并由工控机(2)计算处理，完成顶部测量坐标系的构建与校准；至此，所述固定龙门式正交激光双测头测量方法标定阶段已完成，进入零件测量阶段；

S3、标定阶段完成后，驱动机构各轴运动至初始位置，将标定件(3)替换成待测工件(1)，然后依次完成粗定位、周边检测、顶部检测工序，各工序具体运动步骤和标定过程中对应工序一致。

2.根据权利要求1所述的一种固定龙门式正交双激光测头测量方法，其特征在于，所述步骤S1前，先检查设备，并将X轴直线模组(201)的滑块、Y轴直线模组(202)的滑块与Z轴电缸(203)回零。