一种用于激光线性扫描的高精度自适应平台的制作方法

文档序号:26629155发布日期:2021-09-14 22:34阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种用于激光线性扫描的高精度自适应平台,其特征在于:包括底部平台、升降机构、平衡梁、激光头联动机构和激光线扫描头;其中底部平台底面设置有万向轮,升降机构垂直设置于底部平台的顶面;平衡梁垂直固定于升降机构的顶端并与地面保持平行;平衡梁的一端设置有同轴向外延伸的圆轴,所述圆轴与地面保持平行;激光头联动机构固定套接于圆轴外侧,激光线扫描头固定设置于激光头联动结构的底面;激光头联动结构设置有均匀分布于激光线扫描头上方四角的4个伺服压电马达;还包括自动调节系统,自动调节系统获取激光线扫描头的测量数据,并根据测量数据发送驱动指令至伺服压电马达,伺服压电马达根据驱动指令控制其连杆的伸缩调整激光线扫描头的角度。2.根据权利要求1所述的一种用于激光线性扫描的高精度自适应平台,其特征在于:所述底部平台设置有定位螺栓,定位螺栓垂直穿过底部平台且与底部平台螺纹配合;定位螺栓的螺帽位于底部平台上方,定位螺栓的端部位于底部平台的下方。3.根据权利要求1所述的一种用于激光线性扫描的高精度自适应平台,其特征在于:所述升降机构上集成有电控柜和液压系统,通过液压系统实现升降机构的高度调节;所述自动调节系统设置于电控柜内。4.根据权利要求1所述的一种用于激光线性扫描的高精度自适应平台,其特征在于:所述底部平台上设置有负重铁块。5.根据权利要求1所述的一种用于激光线性扫描的高精度自适应平台,其特征在于:所述平衡梁和升降机构的顶部之间固定设置有斜铁。6.根据权利要求1所述的一种用于激光线性扫描的高精度自适应平台,其特征在于:所述激光头联动机构包括锁扣、安装平台、支架平板、伺服压电马达和固定连杆,其中伺服压电马达包括均匀分布并设置于安装平台的四角;伺服压电马达的本体固定设置于安装平台的上表面,伺服压电马达的连杆穿过安装平台垂直向下延伸并与支架平板的上表面相接触;锁扣设置于安装平台的上表面中心处,锁扣套接于圆轴的外侧并通过螺栓与圆轴固定;所述固定连杆的底端设置于与支架平板的中心处内部并通过螺纹固定;固定连杆还设置有固定螺栓并与其螺纹配合,所述固定螺栓设置于支架平板的上表面;固定连杆的顶端设置有球体结构;固定连杆通过球体结构活动卡设于安装平台的底面中心处;支架平板通过螺栓固定于激光线扫描头的顶面。7.根据权利要求2所述的一种用于激光线性扫描的高精度自适应平台,其特征在于:还包括保护线槽,所述保护线槽固定设置于平衡梁的表面并沿平衡梁的轴线延伸;伺服压电马达和激光线扫描头通过光缆与自动调节系统电连接,所述光缆设置于保护线槽内;光缆通过保护线槽接入电控柜。8.根据权利要求1所述的一种用于激光线性扫描的高精度自适应平台,其特征在于:所述4个伺服压电马达分别为电机a、电机b、电机c和电机d,其中电机a和电机b位于激光线扫描头的纵向方向上,电机a和电机c位于激光线扫描头的横向方向上;电机b和电机c分别位于电机a的同侧;所述自动调节系统的控制方法包括以下步骤:s1:根据激光线扫描头第一条扫描的结果,计算出初始标准参数f0,再发送驱动指令以分别增加电机a、电机b连杆的一个单位的行程;然后计算调整后的标准参数f,并与初始标准参数f0进行对比;
s2:开启纵向方向自适应调整:如果标准参数f增大,则继续发送驱动指令以分别增加电机a、电机b连杆的一个单位的行程,如果标准参数f减小,则发送驱动指令以增加电机c、电机d连杆的一个单位的行程;当判定任何一个电机的连杆行程达到极限时,发送驱动指令使该达到极限的电机的连杆行程减少一个单位;s3:反复重复步骤s2,直至位于纵向方向上的两个电机连杆行程都达到极限或标记参数f大于80%时,判定纵向方向自适应调整结束;s4:当纵向自适应调整结束,且标记参数f小于等于80%时,则发送驱动指令以分别减少电机a、电机c连杆的一个单位的行程;s5:再次重复s2和s3,当纵向自适应调整结束后,如果标记参数依然小于等于80%,则比较当前与上一次的标记参数f的计算结果;如果标记参数f值相对减少,则发送驱动指令以分别减少电机b、电机c连杆的一个单位的行程;如果标记参数f值相对增加,则继续发送驱动指令以分别减少电机a、电机c连杆的一个单位的行程;s6.反复重复步骤s2,直至标记参数f大于80%。9.根据权利要求8所述的一种用于激光线性扫描的高精度自适应平台,其特征在于:标准参数的计算公式如下:其中,当λ
n
≤5%时,计合格系数η
n
=1;设当λ
n
>5%时,计合格系数η
n
=0,其中n为1,2,3

n的集合;n为实际测量点位置序号;λ
n
为第n个测量点的实际测量值与目标值之间的差量百分比为;λ
n


y
n
/y
n
×
100%,

y
n
=p
n

y
n
;其中p
n
为第n个测量点线扫描测量的实际结果;y
n
为第n个测量点线扫描测量的目标结果;当n取1时标准参数f的计算结果作为初始标准参数f0。10.基于权利要求1所述的一种用于激光线性扫描的高精度自适应平台的测试方法,其特征在于包括以下步骤:推动底部平台,使激光线扫描头位于待测板材上端,目测观察保证激光线扫描头的线扫描激光光线与钢带运行方向基本垂直;通过调节升降机构控制激光线扫描头与钢带表面之间的距离;调节定位螺栓,使万向轮脱离地面,然后通过外置的水平尺和定位螺栓将底部平台调至水平;启动自动调节系统完成对激光线扫描头的调节;连续测量,完成激光扫描测试工作,对待测板材的板面轮廓进行全景状态表征。

技术总结
本发明提供了一种用于激光线性扫描的高精度自适应平台,其中底部平台底面设置有万向轮,升降机构垂直设置于底部平台的顶面;平衡梁垂直固定于升降机构的顶端并与地面保持平行;平衡梁的一端设置有同轴向外延伸的圆轴,所述圆轴与地面保持平行;激光头联动机构固定套接于圆轴外侧,激光线扫描头固定设置于激光头联动结构的底面;激光头联动结构设置有均匀分布于激光线扫描头上方四角的4个伺服压电马达;还包括自动调节系统,自动调节系统获取激光线扫描头的测量数据,并根据测量数据发送驱动指令至伺服压电马达,伺服压电马达根据驱动指令控制其连杆的伸缩调整激光线扫描头的角度。本发明可以在运行钢带的上方非人工的进行调整激光线扫描头。调整激光线扫描头。调整激光线扫描头。


技术研发人员:党宁员 沈昕怡 余信义 周玉骏 陶利 陈博 石文敏
受保护的技术使用者:武汉钢铁有限公司
技术研发日:2021.05.26
技术公布日:2021/9/13
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