一種消失模模具激光測量機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機械工業(yè)領(lǐng)域，涉及一種對實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)實型模具的尺寸測量機，具體涉及一種消失模模具激光測量機。
【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)測量工具(卷尺、卡尺等)無法達到測量要求。三坐標(biāo)測量機，多以接觸式為主，價格高，測量精度可達微米級，但測頭觸碰薄壁消失模模具后，模具易發(fā)生變形、移動，測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，且對環(huán)境溫度、濕度、振動、壓縮空氣潔凈程度等要求高，不適合消失模模具測量。測量臂、激光跟蹤儀、影像掃描機等非接觸式測量設(shè)備價值高，測量精度< 0.05mm,可滿足模具測量要求，但屬大馬拉小車，浪費資源，且以人工操作為主，操作專業(yè)性要求高，需要測量400多個測量點，人工耗時長，工作效率低。對于批量生產(chǎn)的復(fù)雜模具的測量要求無法滿足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(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、運行可靠、環(huán)境要求低，價格低廉并且能夠滿足消失模模具測量的自動化點消失模模具激光測量機。
[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量機的技術(shù)方案為:
一種消失模模具激光測量機，包括順序連接的UG后處理系統(tǒng)、測量控制系統(tǒng)、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、直線移動機構(gòu)、測量系統(tǒng)、激光測量反饋系統(tǒng)；
所述直線移動機構(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希襒向?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\動；
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向橫梁的方向運動；
所述測量系統(tǒng)包括第一分度氣動轉(zhuǎn)向器和第二分度氣動轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向器連接體、點激光測距器、光柵尺；所述第一分度氣動轉(zhuǎn)向器安裝在Z向主軸底端，所述第二分度氣動轉(zhuǎn)向器通過轉(zhuǎn)向器連接體與第一分度氣動轉(zhuǎn)向器連接，所述點激光測距器安裝于第二分度氣動轉(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]進一步的，所述立柱由已經(jīng)時效處理的焊接鋼結(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轉(zhuǎn)向器的一個側(cè)面設(shè)置在所述轉(zhuǎn)向器連接體下端的豎直面上，第二分度氣動轉(zhuǎn)向器的另一個側(cè)面上設(shè)置點激光測距器；
進一步的，所述X向?qū)к墶向橫梁由大理石制成； 進一步的，所述滑座與Z向主軸均由鑄鐵制成，穩(wěn)定形變的同時，保證剛性；
進一步的，所述Z向主軸能夠沿垂直于Y向橫梁左右或上下運動；
進一步的，所述第一分度氣動轉(zhuǎn)向器、第二分度氣動轉(zhuǎn)向器為固定角度旋轉(zhuǎn)，每次轉(zhuǎn)動為15°的倍數(shù)，所述第一分度氣動轉(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消失模模具尺寸檢測的非接觸式點激光測量機，通過模具上點激光測量點的三維坐標(biāo)值與三維數(shù)模設(shè)定點的空間值比對，即可確定模具尺寸是否合格；且該激光測量機結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定、精度可靠且效率較高，對于消失模模具產(chǎn)品非接觸自動測量，常規(guī)車間環(huán)境即可進行。
【附圖說明】
[0007]圖1消失模模具激光測量機示意圖；
圖2消失模模具激光測量機流程圖；
圖中:1、X向?qū)к墸?、Y向橫梁，3、立柱，4、Z向主軸，5、第一分度氣動轉(zhuǎn)向器，6、轉(zhuǎn)向器連接體，7、點激光測距器，8、第二分度氣動轉(zhuǎn)向器，9、光柵尺。
【具體實施方式】
[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)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0009]如圖1、2所示，本發(fā)明所述一種消失模模具激光測量機，包括直線移動機構(gòu)、測量系統(tǒng)、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、測量控制系統(tǒng)、UG后處理系統(tǒng)、激光測量反饋系統(tǒng)；
所述直線移動機構(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；
所述測量系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向角度為±180° ,0-105°的第一分度氣動轉(zhuǎn)向器5和第二分度氣動轉(zhuǎn)向器8、轉(zhuǎn)向器連接體6、點激光測距器7、光柵尺9 ;所述第一分度氣動轉(zhuǎn)向器5安裝在Z向主軸4底端，所述第二分度氣動轉(zhuǎn)向器8通過轉(zhuǎn)向器連接體6與第一分度氣動轉(zhuǎn)向器5連接，所述點激光測距器7安裝于第二分度氣動轉(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；所述第一分度氣動轉(zhuǎn)向器5、第二分度氣動轉(zhuǎn)向器8為固定角度旋轉(zhuǎn)，每次轉(zhuǎn)動為15°的倍數(shù)，所述第一分度氣動轉(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]消失模模具激光測量機具體工作過程為:Y向橫梁2沿X向I導(dǎo)軌前后移動，Z向主軸4垂直Y向橫梁2左右或上下運動，測量系統(tǒng)可通過直線移動機構(gòu)在行程范圍內(nèi)沿X、Υ、Ζ向的各軸方向移動。UG后處理系統(tǒng)通過三維模型，設(shè)定待測量部位，并生成st印文件，生成文本導(dǎo)入測量控制系統(tǒng)，測量控制系統(tǒng)根據(jù)待測量部位，編輯測量方案，生成測量宏程序，優(yōu)化模擬測量行走路徑，檢查行走干涉問題。測量宏程序輸入測量機控制系統(tǒng)，伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)根據(jù)宏程序直線移動機構(gòu)將測量系統(tǒng)移動到測量點，第一分度氣動轉(zhuǎn)向器5與第二分度氣動轉(zhuǎn)向器8根據(jù)旋轉(zhuǎn)指令，保證點激光測距器7的光束射到模具待測點上；測量控制系統(tǒng)10基于位置傳感器光柵尺9的檢測結(jié)果，得出測量主體基準(zhǔn)點的X\Y\Z方向直線移動量，測量主體基準(zhǔn)點在第一分度氣動轉(zhuǎn)向器5的頂端法蘭中心處；測量控制系統(tǒng)從測量機X、Y、Z向光柵尺9讀取數(shù)值、激光測距器測量值、分度氣動轉(zhuǎn)向器擺動值三者運算，得出測量點坐標(biāo)值，點激光測距器7基準(zhǔn)點與測量系統(tǒng)基準(zhǔn)點的空間坐標(biāo)偏差通過固定的分度轉(zhuǎn)向組合計算得出，結(jié)果內(nèi)置于測量控制系統(tǒng)中，測量過程中，測量系統(tǒng)基準(zhǔn)點坐標(biāo)與實際分度轉(zhuǎn)向組合值計算得出點激光測距器7基準(zhǔn)點的空間坐標(biāo)值，點激光測距器7的測量值直接傳輸給測量控制系統(tǒng)中，通過極坐標(biāo)與直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，并與點激光測距器的空間坐標(biāo)值計算得出消失模模具待測點的空間坐標(biāo)值；最終，測量控制系統(tǒng)根據(jù)消失模模具三維模型與本測量機測得空間坐標(biāo)值進行比對、擬合，計算得出模具的幾何量數(shù)據(jù)。
[0011]以上對本申請所提供的技術(shù)方案進行了詳細介紹，以上說明只是用于幫助理解本申請的其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本申請的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本申請的限制。
【主權(quán)項】
1.一種消失模模具激光測量機，包括順序連接的UG后處理系統(tǒng)、測量控制系統(tǒng)、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、直線移動機構(gòu)、測量系統(tǒng)、激光測量反饋系統(tǒng)；其特征在于， 所述直線移動機構(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\動； 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向橫梁的方向運動； 所述測量系統(tǒng)包括第一分度氣動轉(zhuǎn)向器和第二分度氣動轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向器連接體、點激光測距器、光柵尺；所述第一分度氣動轉(zhuǎn)向器安裝在Z向主軸底端，所述第二分度氣動轉(zhuǎn)向器通過轉(zhuǎn)向器連接體與第一分度氣動轉(zhuǎn)向器連接，所述點激光測距器安裝于第二分度氣動轉(zhuǎn)向器上，X向?qū)к墶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量機，其特征在于，所述立柱由已經(jīng)時效處理的焊接鋼結(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量機，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轉(zhuǎn)向器的一個側(cè)面設(shè)置在所述轉(zhuǎn)向器連接體下端的豎直面上，第二分度氣動轉(zhuǎn)向器的另一個側(cè)面上設(shè)置點激光測距器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消失模模具激光測量機，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量機，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，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量機，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動。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消失模模具激光測量機，其特征在于，所述第一分度氣動轉(zhuǎn)向器、第二分度氣動轉(zhuǎn)向器為固定角度旋轉(zhuǎn)，每次轉(zhuǎn)動為15°的倍數(shù)，所述第一分度氣動轉(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)明屬于機械工業(yè)領(lǐng)域，涉及一種消失模模具激光測量機，包括順序連接的UG后處理系統(tǒng)、測量控制系統(tǒng)、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、直線移動機構(gòu)、測量系統(tǒng)、激光測量反饋系統(tǒng)；所述直線移動機構(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\動；本發(fā)明所述技術(shù)方案的有益效果為：提供了一種對消失模模具尺寸檢測的非接觸式點激光測量機，通過模具上點激光測量點的三維坐標(biāo)值與三維數(shù)模設(shè)定點的空間值比對，即可確定模具尺寸是否合格；且該激光測量機結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定、精度可靠且效率較高。
【IPC分類】G01B11/00
【公開號】CN105157569
【申請?zhí)枴緾N201510545118
【發(fā)明人】李剛利, 許鵬飛, 黃部東
【申請人】寧夏共享模具有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月31日