国产自产21区,亚洲97,免费毛片网,国产啪视频,青青青国产在线观看,国产毛片一区二区三区精品

不規(guī)則工件的激光加工焦距測量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種不規(guī)則工件的激光加工焦距測量裝置，包括底座、高度尺、高度尺旋轉(zhuǎn)組件、升降滑移塊和角度尺伸縮測頭組件；高度尺豎直固定安裝在高度尺旋轉(zhuǎn)組件上，可由高度尺旋轉(zhuǎn)組件帶動旋轉(zhuǎn)；升降滑移塊套裝在高度尺上，可沿高度尺上下滑移；所述角度尺伸縮測頭組件包括固定臂和測量臂，所述固定臂固定安裝在高度尺上，并與高度尺平行；所述測量臂包括角尺卡件、角尺一級桿、角尺二級桿和接觸壓頭。本發(fā)明是一種空間全方位、復(fù)合測量組合量具，結(jié)合了傳統(tǒng)高度尺和角度尺的測量原理，其功能突破了傳統(tǒng)高度尺和角度尺在測量方位、測量范圍、測量材料上的多個(gè)局限，結(jié)構(gòu)緊湊、拆裝方便、使用簡易、測量精度高。
【專利說明】不規(guī)則工件的激光加工焦距測量裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于激光加工領(lǐng)域，具體涉及一種不規(guī)則工件的激光加工焦距測量裝置。【背景技術(shù)】
[0002]激光加工技術(shù)是利用激光束與物質(zhì)相互作用的特性對材料(包括金屬與非金屬)進(jìn)行切割、焊接、表面處理、打孔、微加工等的一門技術(shù)。激光加工作為先進(jìn)制造技術(shù)已廣泛應(yīng)用于汽車、電子、電器、航空、冶金、機(jī)械制造等國民經(jīng)濟(jì)重要部門，對提高產(chǎn)品質(zhì)量、勞動生產(chǎn)率、自動化、無污染、減少材料消耗等起到愈來愈重要的作用。
[0003]激光加工過程中，在進(jìn)行激光束掃描之前，一般都要求事先測量獲知激光掃描加工路徑上的每一處的焦距，以使得激光束掃描運(yùn)動時(shí)始終聚焦在工件表面。對于規(guī)則形狀工件，如長方體、球體、柱體等，焦距的傳統(tǒng)測量方法主要都是基于高度尺和角度尺原理來進(jìn)行測量，只要測量工件表面某些特征點(diǎn)的焦距數(shù)值，其余待測位置可以根據(jù)工件的規(guī)則幾何形狀進(jìn)行計(jì)算即可。
[0004]但是，針對某些特殊形狀、特殊尺寸的不規(guī)則工件，尤其是無精確擬合方程的異型自由曲面工件或者拼合工件，必須在開始加工之前預(yù)先密集的測量加工路徑各處的焦距。對于這種異型工件，采用普通測量工具測量操作十分不便，甚至無法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的測量。比如，對于大型的不規(guī)則形狀的加工工件，其本身不易或不能移動，當(dāng)采用激光對其進(jìn)行加工(如焊接、熔覆、淬火等)時(shí)，由于量具安裝位置有限，而導(dǎo)致傳統(tǒng)量具由于測量方位和測量范圍的限制而無法測量；對于加工工件前高后低的情況，傳統(tǒng)量具的高度尺都是水平測頭結(jié)構(gòu)，會導(dǎo)致其會發(fā)生測量干涉，測頭測不到后面的部位；若被加工工件是柔軟材料(由于激光加工的無機(jī)械接觸力特性，在激光加工【技術(shù)領(lǐng)域】非常普遍)，傳統(tǒng)量具的壓力接觸測量方式，會使工件變形，從 而也無法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的測量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種不規(guī)則工件的激光加工焦距測量裝置；該激光加工焦距測量裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對不規(guī)則形狀工件、硬質(zhì)或柔性材料工件的激光加工焦距的準(zhǔn)確測量。
[0006]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種不規(guī)則工件的激光加工焦距測量裝置，包括底座、高度尺、高度尺旋轉(zhuǎn)組件、升降滑移塊和角度尺伸縮測頭組件；
[0008]所述底座為具有以底面為水平基準(zhǔn)面的平臺結(jié)構(gòu)；所述高度尺旋轉(zhuǎn)組件設(shè)置在底座的上部，高度尺旋轉(zhuǎn)組件的旋轉(zhuǎn)中心軸線與底面法線平行；
[0009]所述高度尺豎直固定安裝在高度尺旋轉(zhuǎn)組件上，與底面法線平行，可由高度尺旋轉(zhuǎn)組件帶動做O~360度的旋轉(zhuǎn)；
[0010]所述升降滑移塊套裝在高度尺上，可沿高度尺上下滑移，滑移方向與底面法線平行；[0011]所述升降滑移塊上設(shè)置有用于固定升降滑移塊與高度尺相對位置的位置鎖定機(jī)構(gòu)；
[0012]所述角度尺伸縮測頭組件包括固定臂和測量臂；
[0013]所述固定臂固定安裝在升降滑移塊上，并與高度尺平行，使得角度尺伸縮測頭組件整體可由升降滑移塊帶動做上下滑移運(yùn)動；
[0014]所述測量臂包括角尺卡件、角尺一級桿、角尺二級桿和接觸壓頭；
[0015]所述角尺卡件通過鉸接方式與固定臂相連，使得測量臂整體可繞固定臂在O?180度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)動中心軸線垂直于底面法線；
[0016]所述角尺卡件上還安裝有旋轉(zhuǎn)角度傳感器和顯示器，所述旋轉(zhuǎn)角度傳感器和顯示器分別用于測量和顯示測量臂與高度尺的正方向之間的夾角；
[0017]所述角尺一級桿的一端固定在角尺卡件上，另一端與角尺二級桿相連，所述角尺二級桿可沿著角尺一級桿的內(nèi)腔滑移實(shí)現(xiàn)測量臂長度的伸縮變化；所述角尺一級桿、角尺二級桿上標(biāo)有刻度標(biāo)尺；
[0018]所述接觸壓頭固定在角尺二級桿的末端，所述接觸壓頭包括半圓形壓臂和光電開關(guān)，以及連接在半圓形壓臂末部的觸頭；
[0019]所述觸頭上套裝有彈簧，觸頭端部設(shè)置有接觸開關(guān)，當(dāng)觸頭接觸被測物體表面，使得彈簧被壓縮時(shí)，接觸開關(guān)發(fā)出開關(guān)量信號；
[0020]所述光電開關(guān)的發(fā)光源和受光器分別相對的設(shè)置在半圓形壓臂的內(nèi)表面底部和觸頭的內(nèi)側(cè)面，當(dāng)發(fā)光源和受光器之間的光線被被測物體阻斷時(shí)，光電開關(guān)發(fā)出開關(guān)量信號。
[0021]優(yōu)選的，所述高度尺旋轉(zhuǎn)組件包括旋轉(zhuǎn)盤、渦輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)和驅(qū)動盤，所述驅(qū)動盤上安裝有手搖把手；所述驅(qū)動盤通過渦輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)盤相連；所述旋轉(zhuǎn)盤延伸出底座的上表面，所述驅(qū)動盤延伸出底座的側(cè)面；所述高度尺豎直固定安裝在旋轉(zhuǎn)盤上。
[0022]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0023]1、本發(fā)明是一種空間全方位、復(fù)合測量組合量具，結(jié)合了傳統(tǒng)高度尺和角度尺的測量原理，其功能突破了傳統(tǒng)高度尺和角度尺在測量方位、測量范圍、測量材料上的多個(gè)局限，結(jié)構(gòu)緊湊、拆裝方便、使用簡易、測量精度高。
[0024]2、傳統(tǒng)高度尺在在測量不同方位時(shí)，需要移動或轉(zhuǎn)動底座重新安放量具，這樣會帶來底座安裝空間要求大、安放不便和多次換位導(dǎo)致的底座基準(zhǔn)誤差(底座安放位置實(shí)際上都會有粗糙度和平面度誤差)；本發(fā)明在底座上增加了旋轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)，通過手搖驅(qū)動盤，使得高度尺和角度尺伸縮測頭組件整體旋轉(zhuǎn)，無須重新安放底座，改變了傳統(tǒng)高度尺固定底座的不足，無換位導(dǎo)致的基準(zhǔn)誤差、調(diào)整更方便。
[0025]3、本發(fā)明的測量桿為角度尺伸縮測頭組件結(jié)構(gòu)，一固定臂固定安裝在升降滑移塊上，并與底面法線平行，另一臂為測量臂，測量臂整體可繞固定臂在O?180度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，這樣測量臂可以以設(shè)定角度上斜、水平或下斜方向伸出，這種結(jié)構(gòu)解決了傳統(tǒng)高度尺測量桿固定水平伸出，造成異型工件測量干涉的問題；并且角度尺伸縮測頭組件采用數(shù)顯方式，方便讀數(shù)，精確可靠；升降滑移塊自帶鎖定機(jī)構(gòu)，從而角度尺伸縮測頭組件與高度尺的相對位置可以鎖定，方便測量。
[0026]4、本發(fā)明中角度尺伸縮測頭組件的測量臂采用了帶刻度尺的可伸縮桿式，這樣使得測量范圍大大擴(kuò)增。
[0027]5、本發(fā)明測量臂前端的測頭部位，采用了接觸壓頭結(jié)構(gòu)，在測量硬質(zhì)材料時(shí)，保證觸頭與工件表面接觸良好，測量精確可靠；同時(shí)半圓形壓臂的設(shè)計(jì)，還可以使接觸壓頭可以繞過待測量點(diǎn)附近的微小突起障礙(測量淺溝槽時(shí)特別實(shí)用)，測量局部小區(qū)域具有前高后低形狀特征的工件。
[0028]6、本發(fā)明中半圓形壓臂的內(nèi)端部采用了光電開關(guān)的設(shè)計(jì)，當(dāng)被測工件為薄片或柔性材料時(shí)，一旦觸頭與工件表面接觸，工件的微小彎曲即立刻觸發(fā)光電開關(guān)，獲取當(dāng)前測量數(shù)值，其測量考慮了工件在測頭外力作用下的工件形變，結(jié)果更加準(zhǔn)確。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明所述不規(guī)則工件的激光加工焦距測量裝置的立體結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖2為高度尺旋轉(zhuǎn)組件的結(jié)構(gòu)圖；
[0031]圖3為角度尺伸縮測頭組件的結(jié)構(gòu)圖；
[0032]圖4為接觸壓頭的結(jié)構(gòu)圖；
[0033]圖5為激光加工焦距測量裝置的測量原理圖；
[0034]圖6為工件如聞后低情況的測量不意圖；
[0035]圖中各標(biāo)號的含義如下:
[0036]底座1、高度尺2、高度尺旋轉(zhuǎn)組件3、升降滑移塊4、固定臂5、測量臂6、旋轉(zhuǎn)盤31、渦輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)32、驅(qū)動盤33、手搖把手34、鎖緊螺釘41、角尺卡件61、角尺一級桿62、角尺二級桿63、接觸壓頭64、半圓形壓臂65、光電開關(guān)66、觸頭67、彈簧68。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0038]如圖1-4所示，本發(fā)明提供了一種不規(guī)則工件的激光加工焦距測量裝置，包括底座1、高度尺2、高度尺旋轉(zhuǎn)組件3、升降滑移塊4和角度尺伸縮測頭組件；
[0039]所述底座I為具有以底面為水平基準(zhǔn)面的平臺結(jié)構(gòu)，表面粗糙度小于Ral2.5，以下將底座I的水平基準(zhǔn)面簡稱為底面。
[0040]所述高度尺2豎直固定安裝在高度尺旋轉(zhuǎn)組件3上，與底面法線平行，可由高度尺旋轉(zhuǎn)組件3帶動做O?360度的旋轉(zhuǎn)。所述高度尺旋轉(zhuǎn)組件3設(shè)置在底座I的上部，二者的相對安裝方位要求是高度尺旋轉(zhuǎn)組件3的旋轉(zhuǎn)中心軸線與底面I的法線平行；
[0041]所述高度尺旋轉(zhuǎn)組件3的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)為:包括旋轉(zhuǎn)盤31、渦輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)32和驅(qū)動盤33，所述驅(qū)動盤33上安裝有手搖把手34 ;所述驅(qū)動盤33通過渦輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)32與旋轉(zhuǎn)盤31相連。所述旋轉(zhuǎn)盤31延伸出底座I的上表面，高度尺2豎直固定安裝在旋轉(zhuǎn)盤31上；所述驅(qū)動盤33延伸出底座I的側(cè)面。操作時(shí)通過手來旋轉(zhuǎn)手搖把手34，即可驅(qū)動旋轉(zhuǎn)盤31轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動高度尺2轉(zhuǎn)動。當(dāng)然，高度尺旋轉(zhuǎn)組件3還可以采用其他結(jié)構(gòu)，比如齒輪組傳動等，只要其能帶動高度尺2做O?360度的旋轉(zhuǎn)即可。
[0042]所述升降滑移塊4套裝在高度尺2上，可沿高度尺2上下滑移，其滑移方向與底面法線平行；所述升降滑移塊4上設(shè)置有用于固定升降滑移塊4與高度尺2相對位置的位置鎖定機(jī)構(gòu)，該位置鎖定機(jī)構(gòu)可以通過旋入升降滑移塊4的兩個(gè)鎖緊螺釘41來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也可以采用其他鎖緊機(jī)構(gòu)，本發(fā)明不對此進(jìn)行限制。
[0043]所述角度尺伸縮測頭組件包括固定臂5和測量臂6，所述固定臂5固定安裝在升降滑移塊4上，并與高度尺2平行，亦即與底面法線平行，使得角度尺伸縮測頭組件整體可由升降滑移塊4帶動做上下滑移運(yùn)動。
[0044]所述測量臂6包括角尺卡件61、角尺一級桿62、角尺二級桿63和接觸壓頭64。
[0045]所述角尺卡件61通過鉸接方式與固定臂5相連，使得測量臂6整體可繞固定臂5在O?180度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)動中心軸線垂直于底面法線。
[0046]所述角尺卡件61上安裝有旋轉(zhuǎn)角度傳感器和顯示器，所述旋轉(zhuǎn)角度傳感器和顯示器分別用于測量和顯示測量臂6與高度尺2的正方向之間的夾角。
[0047]所述角尺一級桿62的一端固定在角尺卡件61上，另一端與角尺二級桿63相連，所述角尺二級桿63可沿著角尺一級桿62的內(nèi)腔滑移實(shí)現(xiàn)測量臂6長度的伸縮變化；所述角尺一級桿62、角尺二級桿63上標(biāo)有刻度標(biāo)尺，可以獲得伸縮變化量；根據(jù)角尺卡件61、角尺一級桿62、角尺二級桿63和接觸壓頭64的長度之和再加上伸縮變化量，即可以計(jì)算測量點(diǎn)到角尺卡件61與固定臂5的鉸接點(diǎn)的長度。
[0048]所述接觸壓頭64固定在角尺二級桿63的末端，所述接觸壓頭64包括半圓形壓臂65和光電開關(guān)66，以及連接在半圓形壓臂65末部的觸頭67，所述觸頭67上套裝有彈簧68，設(shè)置有接觸開關(guān)，當(dāng)觸頭接觸被測物體表面，使得彈簧68被壓縮時(shí)，接觸開關(guān)發(fā)出開關(guān)量信號；所述光電開關(guān)66的發(fā)光源和受光器分別相對的設(shè)置在半圓形壓臂65的內(nèi)表面底部和觸頭67的內(nèi)側(cè)面，發(fā)光源和受光器之間的距離根據(jù)測量精度要求可以為0.1mm?10mm，當(dāng)發(fā)光源和受光器之間的光線被被測物體阻斷時(shí)，光電開關(guān)發(fā)出開關(guān)量信號。
[0049]采用上述激光加工焦距測量裝置進(jìn)行焦距測量的過程為:
[0050]首先，通過手搖把手34旋轉(zhuǎn)，帶動旋轉(zhuǎn)盤31和高度尺2旋轉(zhuǎn)至合適位置；之后調(diào)節(jié)高度尺2至待測點(diǎn)的高度附近，最后調(diào)節(jié)角度尺伸縮測頭組件的測量臂6，使其接觸壓頭64上的觸頭67與待測點(diǎn)接觸，此時(shí)讀取高度尺2的高度值H，角度尺伸縮測頭組件的角度值α ;通過高度值H與角度值α計(jì)算，即可獲得工件上待測點(diǎn)的高度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對加工焦距的測量。
[0051]如圖5所示，通過高度值H與角度值α，計(jì)算工件上待測點(diǎn)高度Z的具體方法為:Z=H+LcoSa，其中L為測量臂6的長度，角度值α為測量臂6與高度尺2的正方向之間的夾角。
[0052]如圖6所示，圖中兩個(gè)測量點(diǎn)T1、T2即為前高后低的情況，采用傳統(tǒng)的測量工具會發(fā)生干涉，無法測量；而采用本發(fā)明所述的激光加工焦距測量裝置即可實(shí)現(xiàn)方便的測量，其中測量點(diǎn)Tl的高度Zl=Hl+LlC0Sa i，測量點(diǎn)Τ2的高度Z2=H2+L2coS α 2，兩點(diǎn)之間高度差即為Z1-Z2。圖6的情況還適用于不存在測量基準(zhǔn)點(diǎn)的情況，比如當(dāng)工件基準(zhǔn)平面與本發(fā)明所述的激光加工焦距測量裝置的安放基準(zhǔn)平面不在同一個(gè)水平面的情況下，只要任意選擇工件上的一點(diǎn)作為高度基準(zhǔn)點(diǎn)，不妨設(shè)為Z1，然后后續(xù)的測量點(diǎn)測得的高度值Z2，通過計(jì)算Z1-Z2，即可獲得工件上其他位置相對于高度基準(zhǔn)點(diǎn)的高度差。
[0053]本發(fā)明可改變?yōu)槎喾N方式對本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的，這樣的改變不認(rèn)為脫離本發(fā)明的范圍。所有這樣的對所述領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的修改，將包括在本權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種不規(guī)則工件的激光加工焦距測量裝置，其特征在于，包括底座、高度尺、高度尺旋轉(zhuǎn)組件、升降滑移塊和角度尺伸縮測頭組件； 所述底座為具有以底面為水平基準(zhǔn)面的平臺結(jié)構(gòu)；所述高度尺旋轉(zhuǎn)組件設(shè)置在底座的上部，高度尺旋轉(zhuǎn)組件的旋轉(zhuǎn)中心軸線與底面法線平行； 所述高度尺豎直固定安裝在高度尺旋轉(zhuǎn)組件上，與底面法線平行，可由高度尺旋轉(zhuǎn)組件帶動做O?360度的旋轉(zhuǎn)； 所述升降滑移塊套裝在高度尺上，可沿高度尺上下滑移，滑移方向與底面法線平行； 所述升降滑移塊上設(shè)置有用于固定升降滑移塊與高度尺相對位置的位置鎖定機(jī)構(gòu)； 所述角度尺伸縮測頭組件包括固定臂和測量臂； 所述固定臂固定安裝在升降滑移塊上，并與高度尺平行，使得角度尺伸縮測頭組件整體可由升降滑移塊帶動做上下滑移運(yùn)動； 所述測量臂包括角尺卡件、角尺一級桿、角尺二級桿和接觸壓頭； 所述角尺卡件通過鉸接方式與固定臂相連，使得測量臂整體可繞固定臂在O?180度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)動中心軸線垂直于底面法線； 所述角尺卡件上還安裝有旋轉(zhuǎn)角度傳感器和顯示器，所述旋轉(zhuǎn)角度傳感器和顯示器分別用于測量和顯示測量臂與高度尺的正方向之間的夾角； 所述角尺一級桿的一端固定在角尺卡件上，另一端與角尺二級桿相連，所述角尺二級桿可沿著角尺一級桿的內(nèi)腔滑移實(shí)現(xiàn)測量臂長度的伸縮變化；所述角尺一級桿、角尺二級桿上標(biāo)有刻度標(biāo)尺； 所述接觸壓頭固定在角尺二級桿的末端，所述接觸壓頭包括半圓形壓臂和光電開關(guān)，以及連接在半圓形壓臂末部的觸頭； 所述觸頭上套裝有彈簧，觸頭端部設(shè)置有接觸開關(guān)，當(dāng)觸頭接觸被測物體表面，使得彈簧被壓縮時(shí)，接觸開關(guān)發(fā)出開關(guān)量信號； 所述光電開關(guān)的發(fā)光源和受光器分別相對的設(shè)置在半圓形壓臂的內(nèi)表面底部和觸頭的內(nèi)側(cè)面，當(dāng)發(fā)光源和受光器之間的光線被被測物體阻斷時(shí)，光電開關(guān)發(fā)出開關(guān)量信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不規(guī)則工件的激光加工焦距測量裝置，其特征在于，所述高度尺旋轉(zhuǎn)組件包括旋轉(zhuǎn)盤、渦輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)和驅(qū)動盤，所述驅(qū)動盤上安裝有手搖把手；所述驅(qū)動盤通過渦輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)盤相連；所述旋轉(zhuǎn)盤延伸出底座的上表面，所述驅(qū)動盤延伸出底座的側(cè)面；所述高度尺豎直固定安裝在旋轉(zhuǎn)盤上。
【文檔編號】G01B5/00GK103884251SQ201410112370
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】曹宇, 魏鑫磊, 李峰平, 余德格, 余婷婷, 馮愛新, 朱德華 申請人:溫州大學(xué)