一種基于激光測距傳感器的便攜式二維隨動激光測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于平面度和輪廓等多功能測量裝置領域，更具體地，涉及一種基于激光測距傳感器的便攜式二維隨動激光測量裝置。
【背景技術】
[0002]目前，隨著電子產業的快速發展，各類電子產品由于其屏幕越來越大、厚度越來越薄，當其平面度與其設計要求不符時會導致一系列的問題產生，因此平面度的檢測成為生產過程中的必檢項目，為了能夠及時發現產品的缺陷，必需對生產過程中產品的平面度進行實時快速的檢測，另外，實際應用中經常需要對某些輪廓的橫截面進行測量和評估，如軌道的磨損測量、曲面零件的輪廓精度評估等。
[0003]現有技術中對于平面度的測量裝置已經做出一些設計方案。例如，CN201410514042.7公開了一種平面度檢測裝置，該檢測裝置包括測長儀、一維移動臺和二維移動臺，其中一維移動臺和二維移動臺組成三維平移臺，可實現對150mm X 150mm平面的平面度檢測；又如，CN201320872526.X公開了一種平面度激光測量儀，該測量儀包括工作平臺、三維移動機構、可編程控制器、激光發射器以及與激光發射器依次電連接的數據收集器和PC機，其采用三維移動機構和激光發射器以非接觸式實現產品平面度的實時快速檢測，檢測精度高。而對于具有曲面輪廓的評估和測量，目前主要采用三坐標測量機等設備。
[0004]然而，進一步的研究，上述現有技術仍然存在以下的缺陷或不足:其均以三維坐標進行測量，需要制作精密的檢具，執行過程繁瑣，需要進行相當復雜的前置工作，存在檢測效率低，結構復雜，操作繁瑣的問題；此外，三坐標測量應用于高精度檢測時，存在精度不夠、不方便攜帶等問題。
【發明內容】
[0005]針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種基于激光測距傳感器的便攜式二維隨動激光測量裝置，其采用二維測量平臺結合小型激光測距傳感器實現平面度的高精度測量，并通過對其關鍵組件如水平移動組件、豎直移動組件的結構及其具體設置方式進行研究和設計，相應的可有效解決測量精度低、攜帶不便的問題，此外，本發明采用了隨動控制的原理克服普通激光測距傳感器測量范圍小，不利于輪廓測量的缺點，具有自動化程度高，操作簡單，可測量范圍大，精度高等優點。
[0006]為實現上述目的，本發明提出了一種基于激光測距傳感器的便攜式二維隨動激光測量裝置，其特征在于，包括水平移動組件、豎直移動組件和控制系統組件，其中:
[0007]所述水平移動組件包括水平移動滑臺和水平驅動步進電機，所述水平移動滑臺由所述水平驅動步進電機驅動作水平X向運動，其上安裝有用于測量其位置的水平光柵尺；
[0008]所述豎直移動組件包括豎直升降滑臺、豎直驅動步進電機和激光測距傳感器，所述豎直升降滑臺固定在所述水平移動滑臺上，其由所述豎直驅動步進電機驅動作豎直Z向運動，并且其上安裝有用于測量其位置的豎直光柵尺；所述激光測距傳感器通過連接板固定在所述豎直升降滑臺的運動端；測量時，根據所述激光測距傳感器測量的距離，隨動調整所述豎直升降滑臺的位置，以保證所述激光測距傳感器與待測工件測量點的距離不變；
[0009]所述控制系統組件用于控制所述水平移動滑臺和豎直升降滑臺的運動，并處理所述激光測距傳感器、水平光柵尺和豎直光柵尺反饋的距離數據。
[0010]作為進一步優選的，所述水平驅動步進電機由水平導軌支撐并導向。
[0011]作為進一步優選的，所述待測工件豎直方向的位置通過所述激光測距傳感器測量的距離減去通過所述豎直光柵尺測量的位置距離計算得到。
[0012]作為進一步優選的，所述測量裝置還包括顯示屏，所述顯示屏用于顯示待測工件的二維輪廓曲線。
[0013]作為進一步優選的，所述水平驅動步進電機和豎直驅動步進電機分別通過滾珠絲杠副傳動來驅動所述水平移動滑臺和豎直升降滑臺的直線運動。
[0014]總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，主要具備以下的技術優點:
[0015]1.本發明采用二維測量平臺結合小型激光測距傳感器的便攜式測量方案，實現平面度的高精度測量，同時，本發明設計了隨動控制裝置克服普通激光測距傳感器測量范圍小，不利于輪廓測量的缺點，從而可代替目前的自動三坐標測量儀的輪廓測量設備，實現簡單的曲面輪廓測量，此外，本發明二維隨動激光測量裝置自動化程度高，能方便的在豎直平面內測量曲面輪廓，裝置重量輕，攜帶方便。
[0016]2.本發明還對二維隨動激光測量裝置中的關鍵組件如水平移動組件、豎直移動組件的具體結構和具體裝配位置進行研究與設定，利用激光測距傳感器與豎直光柵尺的配合獲得工件豎直方向位置，利用水平光柵尺獲得工件水平方向位置，通過各關鍵組件的相互配合與聯合作用，實現工件平面度和二維曲面輪廓的測量，具有操作簡單、可測量范圍大、精度高等優點。
【附圖說明】
[0017]圖1是二維隨動激光測量裝置的立體圖；
[0018]圖2是二維隨動激光測量裝置的測量示意圖。
【具體實施方式】
[0019]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
[0020]本發明設計的一種基于激光測距傳感器的便攜式二維隨動激光測量裝置，用于實現平面度和曲面輪廓的二維隨動非接觸測量，其包括水平移動組件、豎直移動組件和控制系統組件。
[0021]下面將對本發明的關鍵組件逐一進行更為具體的說明。
[0022]作為本發明的關鍵組件之一，如圖1所示，水平移動組件包括水平移動滑臺2和水平驅動步進電機10，水平移動滑臺2由水平驅動步進電機10驅動作水平X向運動，水平移動滑臺2上安裝有水平光柵尺1，以精確測量水平移動滑臺的位置，從而可以得到工件測量點在水平方向的位置，水平驅動步進電機10由水平導軌3支撐并導向。
[0023]作為本發明的另一關鍵組件，如圖1所示，豎直移動組件包括豎直升降滑臺6、豎直驅動步進電機11和激光測距傳感器7，豎直升降滑臺6固定在水平移動滑臺2上，以構成XZ 二維隨動測量平臺，其隨水平移動滑臺可以在水平方向上運動，豎直升降滑臺6由豎直驅動步進電機11驅動作豎直Z向運動，其上安裝有用于測量其位置的豎直光柵尺4 ;激光測距傳感器7豎直放置用于測量距離，其通過連