專利名稱：對比法反射鏡曲面綜合在線測試系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種反射曲面裝置，尤其是一種對比法反射鏡曲面綜合在線測試系統。
背景技術：
作為新能源行業的重要組成部分的太陽能發電產業，聚光熱發電是具有很大潛力和經濟技術競爭優勢的項目，未來的發展前途廣闊。其裝置的聚光反射鏡組件在建設發電站所需設備中使用量最大的，在大規模的反射鏡組件生產過程中，如何使在線檢測的速度與生產成品的速度相匹配，即在不影響生產產量的同時有效提高整個系統的合格品分揀率，成為了問題的關鍵。由于反射鏡組件制造工藝的復雜性和外形龐大，一般的測量方法難以滿足巨大的生產量的要求，需要一套自動控制的檢測系統配合生產線設備都同步進行檢測。同時，根據現代化生產質量管理的要求，檢測設備還需要具備記錄、檢測信息通訊、對相關合格與不合格產品進行標識等最基本的功能。此外，根據現代生產的特點測量系統還要有兼容性，也就是與生產線的結合應該是嵌入式的友好型，即在需要時順利接入投入使用，不需要時方便拆除，任何情況下都基本不影響生產正常進行。據現有專業信息來源顯示，目前運用超聲技術的檢測設備由于分辨率較低而難以應用，國外成熟的相關檢測儀器成套系統也很少見。而批量快速檢測又是制鏡生產必須解決且無法回避的問題。
發明內容
針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種準確無誤的自動完成生產檢測工序的對比法反射鏡曲面綜合在線測試系統。為實現上述目的，本發明對比法反射鏡曲面綜合在線測試系統，包括運載固定部和測試部，其中，運載固定部包括用于固定待測反射鏡組件的安裝部件、調整待測反射鏡組件的測量位置和空間姿態的調整部件，測試部包括若干個用于測量反射鏡曲面綜合參數的測試單元，各個測試單元分別對應于反射鏡鏡面上的指定測試點。進一步，所述運載固定部和測試部均安裝在平臺上。進一步，所述安裝部件包括鏡支架，所述調整部件包括用于調整測量位置的滑動座和用于調整空間姿態的連接結構，所述待測反射鏡組件通過連接結構安裝在鏡支架上， 鏡支架的下端固定設置在滑動座上，滑動座的下部通過滑軌結構設置在所述平臺上。進一步，所述連接結構包括用于連接固定所述待測反射鏡組件的接口裝置及控制所述待測反射鏡組件三維移動和三坐標定位的控制器。進一步，測試部還包括轉軸結構、轉動標盤和固定支架，固定支架固定安裝在所述平臺上，固定支架的上部通過轉軸結構與轉動標盤活動連接，若干個所述測試單元均設置在轉動標盤上。進一步，所述轉動標盤為一圓盤結構，中心部分與所述轉軸結構連接并可受其控制轉動、定位。進一步，所述測試單元包括旋轉驅動座、伸縮驅動筒、反光測量筒和激光測距頭， 所述測試單元通過旋轉驅動座安裝在所述轉動標盤上，旋轉驅動座和伸縮驅動筒相連接； 伸縮驅動筒為變焦攝像頭式的筒套筒驅動結構，伸縮驅動筒兩端分別連接所述反光測量筒、激光測距頭，并驅動其伸縮和定位。進一步，所述旋轉驅動座包括基座和單軸轉動裝置，基座設置在所述轉動標盤上， 單軸轉動裝置連接所述伸縮驅動筒，通過轉動所述轉動標盤，與所述伸縮驅動筒連接的所述反光測量筒、激光測距頭可以交替切換至測量位置，單軸轉動裝置的轉動軸垂直于所述轉動標盤的盤面。進一步，所述反光測量筒為套筒結構，其內部設置有反光比測試單元，其一端與所述伸縮驅動筒連接并受其控制進行伸縮運動，另一端設置為反光比測試口，反光比測試口上設置有柔性接觸墊。進一步，所述激光測距頭為套筒結構，其內部設置有激光測距單元，測量光束平行于套筒軸射出。本發明根據曲面對光的反射原理、光反射比的定義以及應用激光測距技術，通過一定的機械結構、測試程序設計，只利用一套機械裝置，完成對太陽能聚光熱發電鏡組件曲面的反射率及加工誤差等多項技術參數的測量，此測量為系列連貫一次性無間歇進行，適合流水線的相關生產環境，在其中應用較為方便。
圖1為本發明結構示意圖2為本發明的測試單元結構示意圖。
具體實施例方式下面，參考附圖，對本發明進行更全面的說明，附圖中示出了本發明的示例性實施例。然而，本發明可以體現為多種不同形式，并不應理解為局限于這里敘述的示例性實施例。而是，提供這些實施例，從而使本發明全面和完整，并將本發明的范圍完全地傳達給本領域的普通技術人員。為了易于說明，在這里可以使用諸如“上”、“下” “左” “右”等空間相對術語，用于說明圖中示出的一個元件或特征相對于另一個元件或特征的關系。應該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術語意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征“下”的元件將定位在其他元件或特征“上”。 因此，示例性術語“下”可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位(旋轉90度或位于其他方位)，這里所用的空間相對說明可相應地解釋。如圖1、圖2所示，本發明對比法反射鏡曲面綜合在線測試系統，包括運載固定部和測試部，運載固定部和測試部均安裝在平臺3上。其中，運載固定部包括鏡支架4、滑動座 5、滑軌結構6、連接結構7，測試部包括轉軸結構11、轉動標盤12、固定支架13、若干個測試單元14，測試單元14包括激光測距頭21、旋轉驅動座22，反光測量筒23，柔性接觸墊M及伸縮驅動筒25。
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運載固定部中鏡支架4的下端固定設置在滑動座5上，滑動座5的下部通過滑軌結構6設置在平臺3上。待測反射鏡組件1通過連接結構7安裝在鏡支架4上，連接結構7 可調整待測反射鏡組件1的空間姿態，以滿足測量時的姿態要求。連接結構7包括接口裝置和控制器(圖中未示)，接口裝置用于連接固定待測反射鏡組件1，控制器用于控制待測反射鏡組件1的三維移動和三坐標定位。當待測反射鏡組件1安裝到鏡支架4上后，通過滑軌結構6來移動滑動座5，可實現待測反射鏡組件1測量位置的調整。測試部中固定支架13固定安裝在平臺3的一端，固定支架13的上部設置有轉軸結構11，轉軸結構11上活動連接有轉動標盤12，若干個測試單元14均設置在轉動標盤12 上。轉動標盤12為一圓盤結構，其中心部分與轉軸結構11連接，并可受其控制來轉動、定位。各個測試單元14分別對應于反射鏡鏡面上的指定測試點，測試單元14通過旋轉驅動座22安裝在轉動標盤12上，旋轉驅動座22和伸縮驅動筒25相連接，旋轉驅動座22 包括基座和單軸轉動裝置(圖中未示)，基座設置在轉動標盤12上，單軸轉動裝置連接伸縮驅動筒25，并且單軸轉動裝置的轉動軸垂直于轉動標盤12的盤面。伸縮驅動筒為變焦攝像頭式的筒套筒驅動結構，伸縮驅動筒25兩端分別連接反光測量筒23和激光測距頭21，伸縮驅動筒25可驅動反光測量筒23和激光測距頭21進行伸縮和定位，同時單軸轉動裝置還可控制伸縮驅動筒25沿其軸向轉動，從而從整體上對測試單元14進行姿態調整和對其上的測試部件進行位置調整。反光測量筒23和激光測距頭21均為套筒結構，兩者均套裝在伸縮驅動筒25內， 伸縮驅動筒25為變焦攝像頭式的筒套筒驅動結構，其將不同直徑的套筒互相套連運動。使用中，反光測量筒23設置在靠近于反射鏡2的一端，激光測距頭21設置在遠離于反射鏡2 的一端。反光測量筒23的內部設置有反光比測試單元，其一端與伸縮驅動筒25連接并受其控制進行伸縮運動，另一端設置為反光比測試口，反光比測試口上設置有柔性接觸墊M。 激光測距頭21為套筒結構，其內部設置有激光測距單元，測量光束平行于套筒軸射出。實施過程基本分為以下幾步
第一步安裝就位首先將待測反射鏡組件1通過連接結構7安裝于鏡支架4上，在控制器控制下由連接結構7及滑動座5對待測反射鏡組件1進行三坐標、轉角等校準，達到測量位置和空間姿態后固定定位。第二步測量對位隨后測試部裝置受到指令開始動作。轉動標盤12受控轉動將測試單元14調整到待測反射鏡組件1的相應區域并定位，旋轉驅動座22受控轉動按指令依次將反光測量筒23、激光測距頭21對準并指向反射鏡的鏡面測試點。鏡支架、滑動座、滑軌結構、連接結構均采用三坐標定位系統進行校準。第三步參數測量接下來由伸縮驅動筒25受控驅動反光測量筒23、激光測距頭21 進行伸縮定位并近距離測量，所測參數包括了三維距離，反光比等，同時所測數據被記錄上傳。其中反光測量筒23上設置的柔性接觸墊M屬于測量保護裝置，用于測量有接觸時保護反射鏡面。測量時，轉動標盤、旋轉驅動座均為無轉動的定位狀態。第四步拆卸運出一系列測量結束后，反射鏡組件由測量位置返回初始安裝位置并從鏡支架上卸下。整個過程結束。本發明運用激光相關的測量技術并通過相對合理的機械設計及光路設置，將不同測量設備集成于高精度滑動臺上，采用多探頭一體化設計，實現各種指標一次性測試，其間依次通過若干個被測曲面反射鏡組件的待測表面附近區域，實行一次性掃描連貫操作測量。本發明在大量節約時間的同時充分發揮自動設備的優勢，準確無誤的完成生產檢測工序。 本發明根據生產線的相關實際及技術要求設計，工作時可將反射鏡組件固定于其上，有運載機構送入指定測試位置并進行空間上的校準對位，啟動相應的測試裝置按設定程序依此進行各種測量，過程被實時記錄并傳往生產控制中心、類似的網絡。根據測量結果和相關指令由傳動裝置送出測試區域進入下道工序，完成測試過程。
權利要求
1.對比法反射鏡曲面綜合在線測試系統，其特征在于，該系統包括運載固定部和測試部，其中，運載固定部包括用于固定待測反射鏡組件的安裝部件、調整待測反射鏡組件的測量位置和空間姿態的調整部件，測試部包括若干個用于測量反射鏡曲面綜合參數的測試單元，各個測試單元分別對應于反射鏡鏡面上的指定測試點。
2.如權利要求1所述的對比法反射鏡曲面綜合在線測試系統，其特征在于，所述運載固定部和測試部均安裝在平臺上。
3.如權利要求2所述的對比法反射鏡曲面綜合在線測試系統，其特征在于，所述安裝部件包括鏡支架，所述調整部件包括用于調整測量位置的滑動座和用于調整空間姿態的連接結構，所述待測反射鏡組件通過連接結構安裝在鏡支架上，鏡支架的下端固定設置在滑動座上，滑動座的下部通過滑軌結構設置在所述平臺上。
4.如權利要求3所述的對比法反射鏡曲面綜合在線測試系統，其特征在于，所述連接結構包括用于連接固定所述待測反射鏡組件的接口裝置、及控制所述待測反射鏡組件三維移動和三坐標定位的控制器。
5.如權利要求2所述的對比法反射鏡曲面綜合在線測試系統，其特征在于，測試部還包括轉軸結構、轉動標盤和固定支架，固定支架固定安裝在所述平臺上，固定支架的上部通過轉軸結構與轉動標盤活動連接，若干個所述測試單元均設置在轉動標盤上。
6.如權利要求5所述的對比法反射鏡曲面綜合在線測試系統，其特征在于，所述轉動標盤為一圓盤結構，中心部分與所述轉軸結構連接并可受其控制轉動、定位。
7.如權利要求6所述的對比法反射鏡曲面綜合在線測試系統，其特征在于，所述測試單元包括旋轉驅動座、伸縮驅動筒、反光測量筒和激光測距頭，所述測試單元通過旋轉驅動座安裝在所述轉動標盤上，旋轉驅動座和伸縮驅動筒相連接；伸縮驅動筒為變焦攝像頭式的筒套筒驅動結構，伸縮驅動筒兩端分別連接所述反光測量筒、激光測距頭，并驅動其伸縮和定位。
8.如權利要求7所述的對比法反射鏡曲面綜合在線測試系統，其特征在于，所述旋轉驅動座包括基座和單軸轉動裝置，基座設置在所述轉動標盤上，單軸轉動裝置連接所述伸縮驅動筒，通過轉動所述轉動標盤，與所述伸縮驅動筒連接的所述反光測量筒、激光測距頭可以交替切換至測量位置，單軸轉動裝置的轉動軸垂直于所述轉動標盤的盤面。
9.如權利要求7所述的對比法反射鏡曲面綜合在線測試系統，其特征在于，所述反光測量筒為套筒結構，其內部設置有反光比測試單元，其一端與所述伸縮驅動筒連接并受其控制進行伸縮運動，另一端設置為反光比測試口，反光比測試口上設置有柔性接觸墊。
10.如權利要求7所述的對比法反射鏡曲面綜合在線測試系統，其特征在于，所述激光測距頭為套筒結構，其內部設置有激光測距單元，測量光束平行于套筒軸射出。
全文摘要
本發明公開了一種對比法反射鏡曲面綜合在線測試系統，包括運載固定部和測試部，其中，運載固定部包括用于固定待測反射鏡組件的安裝部件、調整待測反射鏡組件的測量位置和空間姿態的調整部件，測試部包括若干個用于測量反射鏡曲面綜合參數的測試單元，各個測試單元分別對應于反射鏡鏡面上的指定測試點。本發明根據曲面對光的反射原理、光反射比的定義以及應用激光測距技術，通過一定的機械結構、測試程序設計，只利用一套機械裝置，滿足對太陽能聚光熱發電鏡組件曲面的反射率及加工誤差等多項技術參數的測量要求，此系列測量為連貫一次性無間歇進行，適合流水線的相關生產特征，在其中應用較為方便。
文檔編號G01M11/02GK102419160SQ20111024137
公開日2012年4月18日 申請日期2011年8月22日 優先權日2011年8月22日
發明者劉伯昂, 薛黎明 申請人:中海陽新能源電力股份有限公司