一種消失模模具激光測(cè)量機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域，涉及一種對(duì)實(shí)型鑄造中使用泡沫塑料制作與生產(chǎn)鑄造的零件結(jié)構(gòu)實(shí)型模具的尺寸測(cè)量機(jī)，具體涉及一種消失模模具激光測(cè)量機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]消失模模具質(zhì)地軟，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，薄壁多、精度高，常規(guī)測(cè)量工具(卷尺、卡尺等)無法達(dá)到測(cè)量要求。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，多以接觸式為主，價(jià)格高，測(cè)量精度可達(dá)微米級(jí)，但測(cè)頭觸碰薄壁消失模模具后，模具易發(fā)生變形、移動(dòng)，測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，且對(duì)環(huán)境溫度、濕度、振動(dòng)、壓縮空氣潔凈程度等要求高，不適合消失模模具測(cè)量。測(cè)量臂、激光跟蹤儀、影像掃描機(jī)等非接觸式測(cè)量設(shè)備價(jià)值高，測(cè)量精度< 0.05mm,可滿足模具測(cè)量要求，但屬大馬拉小車，浪費(fèi)資源，且以人工操作為主，操作專業(yè)性要求高，需要測(cè)量400多個(gè)測(cè)量點(diǎn)，人工耗時(shí)長(zhǎng)，工作效率低。對(duì)于批量生產(chǎn)的復(fù)雜模具的測(cè)量要求無法滿足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、運(yùn)行可靠、環(huán)境要求低，價(jià)格低廉并且能夠滿足消失模模具測(cè)量的自動(dòng)化點(diǎn)消失模模具激光測(cè)量機(jī)。
[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供的一種消失模模具激光測(cè)量機(jī)的技術(shù)方案為:
一種消失模模具激光測(cè)量機(jī)，包括順序連接的UG后處理系統(tǒng)、測(cè)量控制系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)、測(cè)量系統(tǒng)、激光測(cè)量反饋系統(tǒng)；
所述直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括立柱、X向?qū)к墶向橫梁、Z向主軸；
兩根平行設(shè)置的所述X向?qū)к壩挥诹⒅?，且X向?qū)к壣隙嗣姘惭b有直線滑塊，所述Y向橫梁通過直線滑塊與X向?qū)к夁B接，并能夠沿X向?qū)к壍姆较蚯昂筮\(yùn)動(dòng)；
所述Y向橫梁側(cè)面安裝直線導(dǎo)軌，直線導(dǎo)軌連接滑座，所述Z向主軸安裝在Y向橫梁的滑座上，并能夠沿垂直于Y向橫梁的方向運(yùn)動(dòng)；
所述測(cè)量系統(tǒng)包括第一分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器和第二分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向器連接體、點(diǎn)激光測(cè)距器、光柵尺；所述第一分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器安裝在Z向主軸底端，所述第二分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器通過轉(zhuǎn)向器連接體與第一分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器連接，所述點(diǎn)激光測(cè)距器安裝于第二分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器上，X向?qū)к?、Y向橫梁、Z向主軸的側(cè)面分別安裝有所述光柵尺。
[0005]進(jìn)一步的，所述立柱由已經(jīng)時(shí)效處理的焊接鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)層，并通過預(yù)埋的地腳螺栓安裝與抗震地基上；
進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)向器連接體為“倒L”形，其具有互相垂直的水平面和豎直面，水平放置的第一分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器的下端連接所述轉(zhuǎn)向器連接體上端的水平面，豎直放置的第二分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器的一個(gè)側(cè)面設(shè)置在所述轉(zhuǎn)向器連接體下端的豎直面上，第二分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器的另一個(gè)側(cè)面上設(shè)置點(diǎn)激光測(cè)距器；
進(jìn)一步的，所述X向?qū)к墶向橫梁由大理石制成； 進(jìn)一步的，所述滑座與Z向主軸均由鑄鐵制成，穩(wěn)定形變的同時(shí)，保證剛性；
進(jìn)一步的，所述Z向主軸能夠沿垂直于Y向橫梁左右或上下運(yùn)動(dòng)；
進(jìn)一步的，所述第一分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器、第二分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器為固定角度旋轉(zhuǎn)，每次轉(zhuǎn)動(dòng)為15°的倍數(shù)，所述第一分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器沿Z向主軸軸線在±180°方向旋轉(zhuǎn)，所述第二分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器在垂直于Z向主軸軸線在0-105°方向旋轉(zhuǎn)。
[0006]本發(fā)明所述技術(shù)方案的有益效果為:本發(fā)明提供了一種專門針對(duì)消失模模具尺寸檢測(cè)的非接觸式點(diǎn)激光測(cè)量機(jī)，通過模具上點(diǎn)激光測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)值與三維數(shù)模設(shè)定點(diǎn)的空間值比對(duì)，即可確定模具尺寸是否合格；且該激光測(cè)量機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、精度可靠且效率較高，對(duì)于消失模模具產(chǎn)品非接觸自動(dòng)測(cè)量，常規(guī)車間環(huán)境即可進(jìn)行。
【附圖說明】
[0007]圖1消失模模具激光測(cè)量機(jī)示意圖；
圖2消失模模具激光測(cè)量機(jī)流程圖；
圖中:1、X向?qū)к墸?、Y向橫梁，3、立柱，4、Z向主軸，5、第一分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器，6、轉(zhuǎn)向器連接體，7、點(diǎn)激光測(cè)距器，8、第二分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器，9、光柵尺。
【具體實(shí)施方式】
[0008]為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0009]如圖1、2所示，本發(fā)明所述一種消失模模具激光測(cè)量機(jī)，包括直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)、測(cè)量系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、測(cè)量控制系統(tǒng)、UG后處理系統(tǒng)、激光測(cè)量反饋系統(tǒng)；
所述直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括立柱3、X向?qū)к?、Y向橫梁2、Z向主軸4 ;所述X向?qū)к塈位于立柱3上，且X向?qū)к塈上端安裝有直線滑塊，所述Y向橫梁2通過直線滑塊與X向?qū)к塈連接，所述Y向橫梁2側(cè)面通過安裝的直線導(dǎo)軌連接滑座，所述Z向主軸4安裝在Y向橫梁2的滑座上；
所述測(cè)量系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向角度為±180° ,0-105°的第一分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器5和第二分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器8、轉(zhuǎn)向器連接體6、點(diǎn)激光測(cè)距器7、光柵尺9 ;所述第一分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器5安裝在Z向主軸4底端，所述第二分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器8通過轉(zhuǎn)向器連接體6與第一分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器5連接，所述點(diǎn)激光測(cè)距器7安裝于第二分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器8上，X向?qū)к?、Y向橫梁、Z向主軸的側(cè)面分別安裝有所述光柵尺9 ;
所述立柱3由已經(jīng)時(shí)效處理的焊接鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)層，并通過預(yù)埋的地腳螺栓安裝與抗震地基上;
所述X向?qū)к?、γ向橫梁2由大理石制成；所述滑座與Z向主軸4均由鑄鐵制成；所述第一分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器5、第二分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器8為固定角度旋轉(zhuǎn)，每次轉(zhuǎn)動(dòng)為15°的倍數(shù)，所述第一分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器5沿Z向主軸4軸線在±180°方向旋轉(zhuǎn)，所述第二分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器8在垂直于Z向主軸4軸線在0-105°方向旋轉(zhuǎn)。
[0010]消失模模具激光測(cè)量機(jī)具體工作過程為:Y向橫梁2沿X向I導(dǎo)軌前后移動(dòng)，Z向主軸4垂直Y向橫梁2左右或上下運(yùn)動(dòng)，測(cè)量系統(tǒng)可通過直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)在行程范圍內(nèi)沿X、Υ、Ζ向的各軸方向移動(dòng)。UG后處理系統(tǒng)通過三維模型，設(shè)定待測(cè)量部位，并生成st印文件，生成文本導(dǎo)入測(cè)量控制系統(tǒng)，測(cè)量控制系統(tǒng)根據(jù)待測(cè)量部位，編輯測(cè)量方案，生成測(cè)量宏程序，優(yōu)化模擬測(cè)量行走路徑，檢查行走干涉問題。測(cè)量宏程序輸入測(cè)量機(jī)控制系統(tǒng)，伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)宏程序直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)將測(cè)量系統(tǒng)移動(dòng)到測(cè)量點(diǎn)，第一分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器5與第二分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器8根據(jù)旋轉(zhuǎn)指令，保證點(diǎn)激光測(cè)距器7的光束射到模具待測(cè)點(diǎn)上；測(cè)量控制系統(tǒng)10基于位置傳感器光柵尺9的檢測(cè)結(jié)果，得出測(cè)量主體基準(zhǔn)點(diǎn)的X\Y\Z方向直線移動(dòng)量，測(cè)量主體基準(zhǔn)點(diǎn)在第一分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器5的頂端法蘭中心處；測(cè)量控制系統(tǒng)從測(cè)量機(jī)X、Y、Z向光柵尺9讀取數(shù)值、激光測(cè)距器測(cè)量值、分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器擺動(dòng)值三者運(yùn)算，得出測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)值，點(diǎn)激光測(cè)距器7基準(zhǔn)點(diǎn)與測(cè)量系統(tǒng)基準(zhǔn)點(diǎn)的空間坐標(biāo)偏差通過固定的分度轉(zhuǎn)向組合計(jì)算得出，結(jié)果內(nèi)置于測(cè)量控制系統(tǒng)中，測(cè)量過程中，測(cè)量系統(tǒng)基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)與實(shí)際分度轉(zhuǎn)向組合值計(jì)算得出點(diǎn)激光測(cè)距器7基準(zhǔn)點(diǎn)的空間坐標(biāo)值，點(diǎn)激光測(cè)距器7的測(cè)量值直接傳輸給測(cè)量控制系統(tǒng)中，通過極坐標(biāo)與直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，并與點(diǎn)激光測(cè)距器的空間坐標(biāo)值計(jì)算得出消失模模具待測(cè)點(diǎn)的空間坐標(biāo)值；最終，測(cè)量控制系統(tǒng)根據(jù)消失模模具三維模型與本測(cè)量機(jī)測(cè)得空間坐標(biāo)值進(jìn)行比對(duì)、擬合，計(jì)算得出模具的幾何量數(shù)據(jù)。
[0011]以上對(duì)本申請(qǐng)所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，以上說明只是用于幫助理解本申請(qǐng)的其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本申請(qǐng)的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本申請(qǐng)的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種消失模模具激光測(cè)量機(jī)，包括順序連接的UG后處理系統(tǒng)、測(cè)量控制系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)、測(cè)量系統(tǒng)、激光測(cè)量反饋系統(tǒng)；其特征在于， 所述直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括立柱、X向?qū)к墶向橫梁、Z向主軸； 兩根平行設(shè)置的所述X向?qū)к壩挥诹⒅?，且X向?qū)к壣隙嗣姘惭b有直線滑塊，所述Y向橫梁通過直線滑塊與X向?qū)к夁B接，并能夠沿X向?qū)к壍姆较蚯昂筮\(yùn)動(dòng)； 所述Y向橫梁側(cè)面安裝直線導(dǎo)軌，直線導(dǎo)軌連接滑座，所述Z向主軸安裝在Y向橫梁的滑座上，并能夠沿垂直于Y向橫梁的方向運(yùn)動(dòng)； 所述測(cè)量系統(tǒng)包括第一分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器和第二分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向器連接體、點(diǎn)激光測(cè)距器、光柵尺；所述第一分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器安裝在Z向主軸底端，所述第二分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器通過轉(zhuǎn)向器連接體與第一分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器連接，所述點(diǎn)激光測(cè)距器安裝于第二分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器上，X向?qū)к?、Y向橫梁、Z向主軸的側(cè)面分別安裝有所述光柵尺。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消失模模具激光測(cè)量機(jī)，其特征在于，所述立柱由已經(jīng)時(shí)效處理的焊接鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)層，并通過預(yù)埋的地腳螺栓安裝與抗震地基上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消失模模具激光測(cè)量機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向器連接體為“倒L”形，其具有互相垂直的水平面和豎直面，水平放置的第一分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器的下端連接所述轉(zhuǎn)向器連接體上端的水平面，豎直放置的第二分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器的一個(gè)側(cè)面設(shè)置在所述轉(zhuǎn)向器連接體下端的豎直面上，第二分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器的另一個(gè)側(cè)面上設(shè)置點(diǎn)激光測(cè)距器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消失模模具激光測(cè)量機(jī)，其特征在于，所述X向?qū)к?、Y向橫梁由大理石制成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消失模模具激光測(cè)量機(jī)，其特征在于，所述滑座與Z向主軸均由鑄鐵制成，穩(wěn)定形變的同時(shí)，保證剛性。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消失模模具激光測(cè)量機(jī)，其特征在于，所述Z向主軸能夠沿垂直于Y向橫梁左右或上下運(yùn)動(dòng)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消失模模具激光測(cè)量機(jī)，其特征在于，所述第一分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器、第二分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器為固定角度旋轉(zhuǎn)，每次轉(zhuǎn)動(dòng)為15°的倍數(shù)，所述第一分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器沿Z向主軸軸線在±180°方向旋轉(zhuǎn)，所述第二分度氣動(dòng)轉(zhuǎn)向器在垂直于Z向主軸軸線在0-105°方向旋轉(zhuǎn)。
【專利摘要】本發(fā)明屬于機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域，涉及一種消失模模具激光測(cè)量機(jī)，包括順序連接的UG后處理系統(tǒng)、測(cè)量控制系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)、測(cè)量系統(tǒng)、激光測(cè)量反饋系統(tǒng)；所述直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括立柱、X向?qū)к?、Y向橫梁、Z向主軸；兩根平行設(shè)置的所述X向?qū)к壩挥诹⒅?，且X向?qū)к壣隙嗣姘惭b有直線滑塊，所述Y向橫梁通過直線滑塊與X向?qū)к夁B接，并能夠沿X向?qū)к壍姆较蚯昂筮\(yùn)動(dòng)；本發(fā)明所述技術(shù)方案的有益效果為：提供了一種對(duì)消失模模具尺寸檢測(cè)的非接觸式點(diǎn)激光測(cè)量機(jī)，通過模具上點(diǎn)激光測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)值與三維數(shù)模設(shè)定點(diǎn)的空間值比對(duì)，即可確定模具尺寸是否合格；且該激光測(cè)量機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、精度可靠且效率較高。
【IPC分類】G01B11/00
【公開號(hào)】CN105157569
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510545118
【發(fā)明人】李剛利, 許鵬飛, 黃部東
【申請(qǐng)人】寧夏共享模具有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年8月31日