[发明专利]一种基于激光测距传感器的便携式二维随动激光测量装置

摘要

本发明公开了一种基于激光测距传感器的便携式二维随动激光测量装置，其包括水平移动组件、竖直移动组件和控制系统组件，水平移动组件包括水平移动滑台和驱动其作水平运动的步进电机，水平移动滑台上安装有水平光栅尺；竖直移动组件包括竖直升降滑台和激光测距传感器，竖直升降滑台固定在水平移动滑台上，其由步进电机驱动作竖直运动，其上安装有竖直光栅尺；激光测距传感器固定在竖直升降滑台的运动端；控制系统组件用于控制水平移动滑台和竖直升降滑台的运动，并处理激光测距传感器、水平光栅尺和竖直光栅尺反馈的距离数据。本发明采用二维测量平台结合激光测距传感器实现平面度的测量，具有操作简单，可测量范围大，精度高等优点。

主权项

一种基于激光测距传感器的便携式二维随动激光测量装置，其特征在于，包括水平移动组件、竖直移动组件和控制系统组件，其中：所述水平移动组件包括水平移动滑台(2)和水平驱动步进电机(10)；所述水平移动滑台(2)由所述水平驱动步进电机(10)驱动作水平X向运动，其上安装有用于测量其位置的水平光栅尺(1)；所述竖直移动组件包括竖直升降滑台(6)、竖直驱动步进电机(11)和激光测距传感器(7)；所述竖直升降滑台(6)固定在所述水平移动滑台(2)上，其由所述竖直驱动步进电机(11)驱动作竖直Z向运动，并且其上安装有用于测量其位置的竖直光栅尺(4)；所述激光测距传感器(7)通过连接板(5)固定在所述竖直升降滑台(6)的运动端；安装于竖直方向的所述激光测距传感器(7)测量竖直方向的距离，根据测量的竖直方向的距离变化随动调整所述竖直升降滑台(6)的位置，使所述激光测距传感器(7)和待测工件测量点的距离为定值，在该定值下使得激光测距传感器保持最佳测量位置，从而在待测工件轮廓变化时激光测距传感器保持高的测量精度；所述控制系统组件用于控制所述水平移动滑台(2)和竖直升降滑台(6)的运动，并处理所述激光测距传感器(7)、水平光栅尺(1)和竖直光栅尺(4)反馈的距离数据，其中待测工件竖直方向的位置通过激光测距传感器测量的距离减去通过竖直方向的光栅尺测量的竖直方向步进电机运动所产生的随动位置计算得到，该随动位置指为保持激光测距传感器和待测工件测量点的距离所述竖直方向步进电机调节的位移量；检测时，所述待测工件整体位于所述便携式二维随动激光测量装置的一侧；当测量自由曲面的一个竖直方向截面的轮廓信息时，水平移动滑台(2)匀速移动，竖直升降滑台(6)带动激光测距传感器(7)在竖直方向运动，当激光测距传感器(7)距离被测曲面过近时，即小于定值时，竖直升降滑台(6)带动激光测距传感器上升，当激光测距传感器距离被测曲面过远时，即大于定值时，竖直升降滑台(6)带动激光测距传感器下降，从而实现在竖直方向的随动控制；所述便携式二维随动激光测量装置水平方向的测量精度达到1μm以上，竖直方向的精度达到1μm以上，整体重量小于15千克，便于携带。