適用于在線掃描測量探頭多方位定位裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種在線掃描測量輔助設備，尤其涉及一種適用于在線掃描測量探頭多方位定位裝置。
【背景技術】
[0002]現有在線掃描測量設備上無距離和角度測量裝置，一旦距離和角度發生變化將會影響測量精度。以測量帶鋼表面氧化鎂厚度的膜厚儀為例，該膜厚儀是基于在線掃描測量方式，測量探頭在導軌支撐下，沿著被測物往復式掃描測量。在這個測量過程中，由于機組振動、軌道長時間使用變形、底座變形等外界因素影響，可能導致測量探頭與被測物之間距離發生變化，而該膜厚儀對測量探頭和被測物之間距離的變化相當敏感，一旦距離變化過大，將會直接導致測量不準確。這里提到的由于外界因素引起的測量距離的變化是以角度變化的形式體現出來的，而傳統的測距裝置不具備根據角度變化實時對距離進行補償功能。對于測量距離的變化，目前只能依靠目測，或者使用鋼尺進行粗略的調整和測量。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種適用于在線掃描測量探頭多方位定位裝置，該裝置能測出測量探頭沿橫向和縱向角度變化，并能根據該角度變化值對測量探頭與被測物之間距離進行補償。
[0004]為了實現上述技術目的，本發明采用如下技術方案:
一種適用于在線掃描測量探頭多方位定位裝置，包括測量定位裝置，測量定位裝置與測量探頭并行固定安裝于移動支撐底座上，移動支撐底座設置于測量框架導軌上；
所述測量定位裝置包括:底座、支撐框架、測距裝置，所述支撐框架經四周的調水平螺栓和調水平螺母連接于底座上；所述支撐框架中部經測量臂安裝有測距裝置，支撐框架上還裝有橫向精密電子擺、縱向精密電子擺和運算模塊，橫向精密電子擺、縱向精密電子擺和測距裝置輸出接運算模塊。
[0005]所述測量臂底部安裝有第二電位計，測量臂上部安裝有第一電位計，第一電位計和第二電位計相互垂直設置，能分別沿著兩個垂直方向調整測距裝置角度。
[0006]所述多方位定位裝置還包括基準點支架，基準點支架上部標有基準點，基準點支架固定安裝于測量框架的驅動側，基準點用于確定測量定位裝置的參考位置。
[0007]所述測距裝置為激光發射器與接收器的組合結構形式。
[0008]本發明適用于在線掃描測量探頭多方位定位裝置與測量探頭固定安裝于移動支撐底座上，通過橫向和縱向兩個精密電子擺能測出本發明定位裝置沿橫向和縱向角度變化值，并能根據該角度變化值對測量探頭與被測物(如帶鋼)之間的距離進行補償，最終將該補償值反饋給在線掃描測量設備。
[0009]本發明的有益效果是:結構簡單，操作方便，準確性高。本發明的定位裝置可以有效監測測量過程中測量探頭與被測量物(如帶鋼)之間角度和距離的變化，能夠顯著提高測量精度，提升產品質量。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明適用于在線掃描測量探頭多方位定位裝置結構示意圖；
圖2為本發明的測量探頭定位裝置俯視示意圖；
圖3為本發明的測量探頭定位裝置實施例俯視示意圖；
圖4為本發明的測量探頭定位裝置實施例正視示意圖。
[0011]圖中:1基準點，2橫向精密電子擺，3支撐框架，4第一電位計，5測距裝置，6運算模塊，7縱向精密電子擺，8第二電位計，9測量臂，10底座，11固定螺孔，12調水平螺栓，13調水平螺母；20測量定位裝置，21測量探頭，22移動支撐底座，23測量框架，24基準點支架，25帶鋼。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。
[0013]參見圖3和圖4，一種適用于在線掃描測量探頭多方位定位裝置，包括測量定位裝置20和基準點支架24，測量定位裝置20與測量探頭21并行固定安裝于移動支撐底座22上，移動支撐底座22設置于測量框架23導軌上，測量定位裝置20與測量探頭21能隨移動支撐底座22 —起移動，因此，測量定位裝置20、移動支撐底座22和測量探頭21三個部件在移動過程中的沿著任意方向的位移和角度的變化是一致的，所以可以通過測量定位裝置20自身位移和角度的變化來表征測量探頭21的位移和角度。以測量帶鋼表面厚度的膜厚儀為例，測量定位裝置20的底座10兩端部處還開有一字形固定螺孔11，固定螺絲穿過一字形螺孔11將測量定位裝置20固定在移動支撐底座22上，測量探頭21和測量定位裝置20隨移動支撐底座22 —起沿帶鋼寬度方向掃描，測量測量探頭21與帶鋼25之間的相對距離和角度的變化。
[0014]所述基準點支架24上部標有基準點1，基準點支架24固定安裝于測量框架23的驅動側，基準點1用于確定測量定位裝置20的參考位置。
[0015]參見圖1和圖2，所述測量定位裝置20包括:底座10、支撐框架3、測距裝置5，所述支撐框架3經四周的調水平螺栓12和調水平螺母13連接于底座10上，利用調水平螺栓12和調水平螺母13，手動調整支撐框架3的高度，達到水平狀態的目的。
[0016]所述支撐框架3中部經測量臂9安裝有測距裝置5，測量臂9底部安裝有第二電位計8，測量臂9上部安裝有第一電位計4，第一電位計4和第二電位計8兩者相互垂直設置，通過第一電位計4和第二電位計8能分別沿著兩個垂直方向調整測距裝置5角度。所述測距裝置5為激光發射器與接收器的組合結構形式。所述支撐框架3上還裝有橫向精密電子擺2、縱向精密電子擺7和運算模塊6，橫向精密電子擺2、縱向精密電子擺7和測距裝置5輸出接運算模塊6 ;橫向精密電子擺2和縱向精密電子擺7用于分別測取支撐框架3橫向與水平面和縱向與水平面之間的角度偏差值，運算模塊6根據該角度偏差值、以及測距裝置5的距離測量值自動計算測量探頭和被測物(如帶鋼)之間的垂直距離，所述距離測量值為測距裝置5與被測物之間的距離。
[0017]本發明適用于在線掃描測量探頭多方位定位裝置的工作過程，包括基準點定位和掃描測量兩種模式，參見圖3和圖4。
[0018]第一步，啟動基準點定位模式，將本發明的多方位定位裝置設置為“零點”狀態。利用現有的移動測量裝置(如膜厚儀)原有驅動機構和位置編碼器，將測距裝置5紅色激光點移動到基準點1標記位置。此時，由于移動測量裝置測量框架23的導軌和移動支撐底座22的幾何位置可能存在偏差，從而使激光發射器5瞄向基準點1的紅色激光點不位于基準點1標記位置，因此測取激光發射器5與基準點1的距離時，只測取一個中間值。第一電位計4和第二電位計8用于精密調整激光發射器5的紅色激光點位置，使其與基準點1標記位置重合，之后將橫向精密電子擺2和縱向精密電子擺7置零。此時，本發明的多方位定位裝置所在位置為基準參考位置，又稱零點參考位置。
[0019]第二步，啟動掃描測量模式，記錄距離和角度信息。利用移動測量裝置(如膜厚儀)原有驅動機構，將其設置為掃描狀態(通常為三點掃描)，橫向精密電子擺2和縱向精密電子擺7用于測出掃描過程中的橫向以及縱向傾斜角度作為輔助值，測距裝置5用于測出激光發射器與帶鋼25表面之間的距離，然后再計算出移動測量裝置測量探頭21與被測物(帶鋼25)表面之間的準確距離。測得的距離值和角度值通過運算模塊6傳輸給移動測量裝置控制系統，可以用圖形顯示并存儲。
[0020]在基準點定位模式下所獲得的數據可以作為移動測量裝置現階段位置狀態信息保存到控制系統里，作為日后位置調整依據，也可以作為移動測量裝置控制系統測量值計算過程中的輔助值。通常，在每次移動測量裝置機械結構進行大調整后都要再次啟動基準點定位模式，以確定當前位置信息。帶鋼厚度測量過程中實時獲得的距離和角度信息，能用于對帶鋼厚度進行修正。
[0021]以上僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍，因此，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種適用于在線掃描測量探頭多方位定位裝置，其特征是:包括測量定位裝置(20)，測量定位裝置(20)與測量探頭(21)并行固定安裝于移動支撐底座(22)上，移動支撐底座(22)設置于測量框架(23)導軌上； 所述測量定位裝置(20)包括:底座(10)、支撐框架(3)、測距裝置(5)，所述支撐框架(3)經四周的調水平螺栓(12)和調水平螺母(13)連接于底座(10)上； 所述支撐框架(3 )中部經測量臂(9 )安裝有測距裝置(5 )，支撐框架(3 )上還裝有橫向精密電子擺(2)、縱向精密電子擺(7)和運算模塊(6)，橫向精密電子擺(2)、縱向精密電子擺(7 )和測距裝置(5 )輸出接運算模塊(6 )。2.根據權利要求1所述的適用于在線掃描測量探頭多方位定位裝置，其特征是:所述測量臂(9 )底部安裝有第二電位計(8 )，測量臂(9 )上部安裝有第一電位計(4)，第一電位計(4)和第二電位計(8)相互垂直設置，能分別沿著兩個垂直方向調整測距裝置(5)角度。3.根據權利要求1或2所述的適用于在線掃描測量探頭多方位定位裝置，其特征是:所述多方位定位裝置還包括基準點支架(24)，基準點支架(24)上部標有基準點(1 )，基準點支架(24)固定安裝于測量框架(23)的驅動側，基準點(1)用于確定測量定位裝置(20)的參考位置。4.根據權利要求1所述的適用于在線掃描測量探頭多方位定位裝置，其特征是:所述測距裝置(5)為激光發射器與接收器的組合結構形式。
【專利摘要】本發明公開了一種適用于在線掃描測量探頭多方位定位裝置，包括測量定位裝置（20），測量定位裝置與測量探頭（21）并行固定安裝于移動支撐底座（22）上，移動支撐底座設置于測量框架（23）導軌上；測量定位裝置包括：底座（10）、支撐框架（3）、測距裝置（5），支撐框架經四周的調水平螺栓（12）和調水平螺母（13）連接于底座上；支撐框架中部經測量臂（9）安裝有測距裝置，支撐框架上還裝有橫向精密電子擺（2）、縱向精密電子擺（7）和運算模塊（6），橫向精密電子擺、縱向精密電子擺和測距裝置輸出接運算模塊。測量臂底部安裝第二電位計（8），測量臂上部安裝第一電位計（4），能分別沿著兩個垂直方向調整測距裝置角度。
【IPC分類】G01B11/26, G01B11/02
【公開號】CN105444676
【申請號】CN201410516504
【發明人】于子金, 錢兆華, 周意俊, 孫進
【申請人】寶山鋼鐵股份有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2014年9月30日