一種測量碳纖維復合材料車身的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于測量裝置技術領域，具體涉及一種測量碳纖維復合材料車身的裝置。
【背景技術】
[0002]汽車車身的輕量化，對于降低汽車能耗具有重要意義。尤其是對于新能源汽車中的純電動車，在目前電池性能遠不如人意的情況下，在保證車身安全性的前提下，降低車身重量，更具有現實意義。寶馬i3在這方面進行了率先嘗試。外表并不瘦小的寶馬i3，因為采用碳纖維復合材料車身，自重僅1224kg。
[0003]寶馬i3的碳纖維復合材料車身是由若干碳纖維復合材料構件組合而成，生產一個碳纖維復合材料車身，首先要生產若干碳纖維復合材料構件，然后再將所有碳纖維復合材料構件組合而成。而生產過程中，必須對碳纖維復合材料構件外形尺寸和碳纖維復合材料車身整體外形尺寸進行測量。
[0004]常規的三坐標測量機，技術先進、功能強大、測量精度高，在科研、生產中廣泛應用，能夠滿足很多產品外形尺寸的測量精度要求。但是存在技術復雜、價格昂貴、設計制造難度大、對操作者要求高、測量效率偏低等問題，尤其是對于外形尺寸相對較大的汽車車身而言。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于解決上述問題，提供一種結構簡單、價格低廉、測量效率較高的測量碳纖維復合材料車身的裝置。
[0006]實現本發明上述目的的技術方案是:一種測量碳纖維復合材料車身的裝置，它是由一個工作平臺、四組相同的運動傳感單元以及激光發射組件構成。
[0007]每組運動傳感單元均由一個直線運動單元、一個光柵以及一個PSD傳感器陣列組成;所述直線運動單元由直線軌道以及沿著所述直線軌道進行直線運動的滑臺組成;所述PSD傳感器陣列固定安裝在所述滑臺之上，每個PSD傳感器陣列均由若干個光敏面位于同一平面內的PSD傳感器組成。
[0008]所述四個PSD傳感器陣列與所述工作平臺的位置關系滿足以下條件:當四個直線運動單元上的滑臺進行直線運動時，固定安裝在滑臺上的四個PSD傳感器陣列的光敏面掃過形成的平面與所述工作平臺上表面構成一個方體的四個側面和底面的幾何關系。
[0009]所述激光發射組件包括一個基板、固定安裝在基板上方的四個激光器、固定安裝在基板下方的三個支腳以及設置在每個支腳底端的球體；
所述四個激光器的位置關系滿足以下條件:所述四個激光器的發射方向均朝向PSD傳感器陣列;所述四個激光器發射的激光軸線位于同一平面內，且該平面平行于所述三個球體的球心連線形成的三角形所在的平面;所述四個激光器分成兩組，每組中的兩個激光器發射的激光軸線共線，兩組激光器形成的兩條線平行。
[0010]所述激光發射組件還包括一個固定安裝在基板上方的第五激光器;所述第五激光器的位置關系滿足以下條件:所述第五激光器發射的激光軸線位于上述四個激光器發射的激光軸線所在平面內且垂直于所述兩組激光器形成的兩條線;所述第五激光器的發射方向朝向PSD傳感器陣列且不朝向所述兩組激光器形成的兩條線。
[0011]所述激光發射組件還包括一個設置在上述四個激光器任一個上方的第六激光器；所述第六激光器的位置關系滿足以下條件:所述第六激光器與其下方的激光器發射方向相同且發射的激光軸線在同一平面內平行，且該平面垂直于所述三個球體的球心連線形成的三角形所在的平面。
[0012]激光器發射的激光軸線上，定義激光束離開激光器的臨界位置為激光器的出光點，所述第五激光器的出光點與所述兩組激光器形成的兩條線中較近的一條線的間距2所述兩組激光器形成的兩條線的間距。
[0013]本發明具有的積極效果:(I)本發明的測量裝置結構簡單，價格低廉，對操作者要求不高，而且可以達到很高的測量精度，完全能夠替代三坐標測量機對尺寸相對較大的碳纖維復合材料車身的測量。(2)本發明的測量裝置通過設置第六激光器，可以實現將激光器同時打開一并獲得六個激光感應點，然后只需根據六個激光感應點之間的空間位置關系即可確定各個激光器對應的激光感應點，從而獲得三條激光軸線的空間位置，大大提高了測量效率。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的測量裝置的結構示意圖。
[0015]圖2為圖1的俯視圖。
【具體實施方式】
[0016](實施例1)
見圖1和圖2，本實施例的測量碳纖維復合材料車身的裝置由一個工作平臺1、四組相同的運動傳感單元2以及激光發射組件構成。
[0017]每組運動傳感單元2均由一個直線運動單元21、一個光柵22以及一個PSD傳感器陣列23組成。直線運動單元21由直線軌道211以及沿著直線軌道211進行直線運動的滑臺212組成;光柵22安裝在直線軌道211外側，用于測定滑臺212的位移;PSD傳感器陣列23固定安裝在滑臺212之上。
[0018]每個PSD傳感器陣列23均由若干個(本實施例為100個，布置成100[垂直方向]X I[水平方向]陣列)光敏面位于同一平面內的PSD傳感器231組成，所有PSD傳感器231的光敏面所在平面垂直于工作平臺I的上表面且平行于滑臺212的直線運動方向。這樣當四個直線運動單元21上的滑臺212進行直線運動時，固定安裝在滑臺212上的四個PSD傳感器陣列23的光敏面掃過形成的平面與工作平臺I的上表面構成一個方體的四個側面和底面的幾何關系O
[0019]由此可以確定四個光柵22的相互位置關系以及各個PSD傳感器231的光敏面相對于滑臺212的相對位置關系，記為S。
[0020]激光發射組件包括一個基板3、固定安裝在基板3上方的六個激光器(41、42、43、
44、45、46 )、固定安裝在基板3下方的三個支腳5以及設置在每個支腳5底端的球體6。
[0021]六個激光器(41、42、43、44、45、46 )的發射方向均朝向PSD傳感器陣列2。
[0022]其中，五個激光器(41、42、43、44、45)發射的激光軸線位于同一平面內，且該平面平行于三個球體6的球心連線形成的三角形所在的平面。激光器41?激光器45從俯視方向來看(也即圖2的俯視圖)呈逆時針布置。
[0023]其中，激光器41和激光器44發射的激光軸線共線(以下記為A線)，激光器42和激光器43發射的激光軸線共線(以下記為B線)，A線和B線平行且間距為H。
[0024]第五激光器45發射的激光軸線垂直于A線和B線；第五激光器45的發射方向不朝向A線和B線。
[0025]激光器發射的激光軸線上，定義激光束離開激光器的臨界位置為激光器的出光點，激光器45的出光點(圖2中的M點)與A線的間距I HC本實施例為2H)。
[0026]第六激光器46設置在四個激光器(41、42、43、44)任一上方(本實施例為激光器41)，第六激光器46與激光器41發射方向相同且發射的激光軸線在同一平面內平行，且該平面垂直于三個球體6的