專利名稱：基于兩臺激光掃描儀的異型構(gòu)件幾何數(shù)據(jù)檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于測量檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及異型構(gòu)件幾何數(shù)據(jù)檢測裝置，主要應(yīng)用于工業(yè)異型構(gòu)件幾何參數(shù)精密快速檢測。
背景技術(shù)：
異型構(gòu)件廣泛用于各種建筑結(jié)構(gòu)和工程結(jié)構(gòu)，如輸電塔、起重運(yùn)輸機(jī)械、橋梁、船舶、反應(yīng)塔等。異型構(gòu)件的幾何參數(shù)是判斷異型構(gòu)件是否合格的主要參數(shù)，在某些建筑結(jié)構(gòu)和工程結(jié)構(gòu)中(如各種電壓等級的角鋼結(jié)構(gòu)輸電線路鐵塔、廣播電視塔、微波通信鐵塔、變電站構(gòu)支架)，該參數(shù)對相關(guān)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場順利拼接及性能都有較大的影響。因此，需要對異型構(gòu)件的幾何參數(shù)進(jìn)行精密檢測與嚴(yán)格控制。異型構(gòu)件的幾何參數(shù)包括2個角度值(如圖1所示，2個角度值分別為al、a2)，該檢測的精度要求較高，參數(shù)值與設(shè)計值比較誤差應(yīng)在0.4_之內(nèi)(即誤差允許范圍為±0.4mm),否則異型構(gòu)件視為不合格。目前，國內(nèi)外還沒有合適的異型構(gòu)件幾何參數(shù)精密自動檢測系統(tǒng)。國內(nèi)目前的做法是異型構(gòu)件的幾何參數(shù)不進(jìn)行精密檢測，只按傳統(tǒng)方法進(jìn)行粗略檢測，即直接在異型構(gòu)件生產(chǎn)地按相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計要求進(jìn)行現(xiàn)場逐個拼接，某些不滿足拼接要求的異型構(gòu)件立即進(jìn)行現(xiàn)場更換，結(jié)構(gòu)拼接無誤后再將角鋼材料逐個拆卸，然后運(yùn)往需求地進(jìn)行拼接。該傳統(tǒng)做法雖然能在一定程度上滿足相關(guān)結(jié)構(gòu)的拼接要求，但拼接后的結(jié)構(gòu)性能是否達(dá)到設(shè)計的性能要求仍無科學(xué)的保證，即異型構(gòu)件幾何參數(shù)的誤差沒有得到科學(xué)的檢測與控制；并且該傳統(tǒng)做法技術(shù)落后，效率低下，存在人力、物力的嚴(yán)重浪費(fèi)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有檢測技術(shù)落后，效率低下，質(zhì)量難以保證的不足。本實用新型提供一種異型構(gòu)件幾何參數(shù)檢測裝置，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)異型構(gòu)件幾何參數(shù)獲取，以判斷異型構(gòu)件的合格/不合格。本實用新型采用如下技術(shù)方案:一種基于兩臺激光掃描儀的異型構(gòu)件幾何數(shù)據(jù)檢測裝置，該裝置包括掃描單元、計算機(jī)單元；所述掃描單元包括分別設(shè)置于掃描平臺、設(shè)置與掃描平臺兩側(cè)的的兩臺三維激光掃描儀、機(jī)械手臂以及固定標(biāo)靶；所述機(jī)械手臂和固定標(biāo)靶設(shè)置在掃描平臺上，機(jī)械手臂的控制端與計算機(jī)單元相連，兩臺三維激光掃描儀的信號輸出端也分別與計算機(jī)單元相連；所述異型構(gòu)件幾何數(shù)據(jù)檢測裝置，其特征在于:所述異型構(gòu)件由兩個、三個或多個構(gòu)件組成。本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn):本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)異型構(gòu)件幾何參數(shù)獲取，實現(xiàn)異型工業(yè)構(gòu)件幾何參數(shù)檢測及質(zhì)量控制。

[0009]圖1為異型構(gòu)件幾何參數(shù)示意圖；圖1中，1-構(gòu)件1，2_構(gòu)件2，3_構(gòu)件3，al為構(gòu)件2和構(gòu)件3之間的夾角；a2為構(gòu)件I與構(gòu)件3之間的夾角。圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中，I為計算機(jī)單元，2為異型構(gòu)件，3為掃描平臺，4為機(jī)械手臂，5、6為三維激光掃描儀。圖3為本實用新型的掃描單元原理示意圖，其中圖(3a)為一個掃描狀態(tài)，圖(3b)為異型構(gòu)件旋轉(zhuǎn)90°后的掃描狀態(tài)。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明:實施例一:本實用新型的異型構(gòu)件幾何參數(shù)檢測裝置，如附圖2所示，掃描單元、計算機(jī)單元I ;將異型構(gòu)件2 (它由三個構(gòu)件組成)放置于掃描平臺3上，掃描平臺3兩側(cè)分別設(shè)置有三維激光掃描儀5、6，掃描平臺3、三維激光掃描儀5、6與機(jī)械手臂4 一起構(gòu)成本具體實施方式
的掃描單元I ;機(jī)械手臂4可通過計算機(jī)單元I控制，將掃描平臺3的異型構(gòu)件7抓起，并在計算機(jī)單元控制下實現(xiàn)異型構(gòu)件的90°旋轉(zhuǎn)；三維激光掃描儀5、6對異型構(gòu)件進(jìn)行360度掃描，附圖3顯示了掃描單元的原理，其中圖(3a)為一個掃描狀態(tài)，圖(3b)為異型構(gòu)件旋轉(zhuǎn)90°后的掃描狀態(tài)，掃描后獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)傳入計算機(jī)單元1，以便進(jìn)一步處理。實施例二:本實用新型的異型構(gòu)件幾何參數(shù)檢測裝置可以設(shè)置以下工作過程包括:步驟1、待檢測異型構(gòu)件2放置于掃描平臺3上；步驟2、三維激光掃描儀5、6對異型構(gòu)件2進(jìn)行掃描；機(jī)械手臂4在計算機(jī)單元8的控制下抓起待檢測的異型構(gòu)件7并進(jìn)行90°旋轉(zhuǎn)，三維激光掃描儀對異型構(gòu)件進(jìn)行360°全方位掃描，獲得異型構(gòu)件的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。步驟3、獲得的異型構(gòu)件點(diǎn)云數(shù)據(jù)傳入計算機(jī)單元I ;采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)可通過三維模型，獲取異型構(gòu)件模型的幾何參數(shù)，并與設(shè)計值進(jìn)行比較，如在設(shè)計誤差值范圍內(nèi)即為合格產(chǎn)品，否則為不合格產(chǎn)品。
權(quán)利要求1.一種基于兩臺激光掃描儀的異型構(gòu)件幾何數(shù)據(jù)檢測裝置，其特征在于:該裝置包括掃描單元、計算機(jī)單元；所述掃描單元包括掃描平臺、分別設(shè)置于掃描平臺兩邊的三維激光掃描儀、機(jī)械手臂及固定標(biāo)靶；所述機(jī)械手臂和固定標(biāo)靶設(shè)置在掃描平臺上，機(jī)械手臂的控制端與計算機(jī)單元相連，兩臺三維激光掃描儀的信號輸出端也分別與計算機(jī)單元相連。
2.如權(quán)利要求1所述異型構(gòu)件幾何數(shù)據(jù)檢測裝置，其特征在于:所述異型構(gòu)件由兩個、三個或多個構(gòu)件組成?！?br> 專利摘要本實用新型公開了一種基于兩臺激光掃描儀的異型構(gòu)件幾何數(shù)據(jù)檢測裝置，該裝置包括掃描單元、計算機(jī)單元；所述掃描單元包括分別設(shè)置于掃描平臺、設(shè)置與掃描平臺兩側(cè)的兩臺三維激光掃描儀、機(jī)械手臂以及固定標(biāo)靶；所述機(jī)械手臂和固定標(biāo)靶設(shè)置在掃描平臺上，機(jī)械手臂的控制端與計算機(jī)單元相連，兩臺三維激光掃描儀的信號輸出端也分別與計算機(jī)單元相連。本實用新型測量精度高，適用于工業(yè)上在線高速非接觸檢測，解決了以往工業(yè)異型構(gòu)件幾何數(shù)據(jù)難以獲取的問題。
文檔編號G01B11/00GK203163689SQ20132012488
公開日2013年8月28日 申請日期2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月19日
發(fā)明者曹爽, 趙軒, 趙顯富, 孫景領(lǐng), 王新志, 張育鋒 申請人:南京信息工程大學(xué)