高精度光电三维倾角测量仪及其测量方法与流程

本发明属于光电三维倾角测量，特别涉及一种高精度光电三维倾角测量仪及其测量方法。

背景技术：

1、目前，在高精密装配与加工领域绝大部分都是采用接触式的三坐标检测仪对平面度进行检测，但是接触式的三坐标检测仪的操作每次都会引入随机误差，而且跟检测操作人的动作有很大关系，因此现在大量发展非接触式的检测手段，主要鉴于非接触式的自动化程度高、随机误差干扰小，与操作者基本无关。

2、公开号为cn112648943b的一种测量静态平面度的摆动式三维检测仪是一种无需被检测零部件运动就能对其检测的测量静态平面度的摆动式三维检测仪，其无需与三坐标检测仪一样与被检测零部件相接触，有效避免了接触式的三坐标检测仪的在人员操作过程中都会每次都会引入随机误差，其检测将精准，但是该检测仪在使用过程中仍存在以下问题：“投射方形孔103和拍摄透孔104上均设置有高透玻璃”，但是该测量装置中不具有对高透玻璃进行自动清洁的机构，为了保障高透玻璃的穿透度，需要工作人员定时对其进行清洁，不仅操作繁琐，而且在清洁高透玻璃时，影响测量仪的使用，需要停机清洁，容易影响测量仪的测量效率。

3、因此，发明高精度光电三维倾角测量仪来解决上述问题很有必要。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供了一种高精度光电三维倾角测量仪及其测量方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高精度光电三维倾角测量仪，包括外壳，所述外壳的内部通过安装板固定安装有工业相机，所述外壳的内部通过水平移动机构安装有一字激光发生器，所述外壳的底面由一个水平于顶面的板子和倾斜的板子组成，且工业相机垂直与倾斜外壳底面中倾斜的板子，所述外壳底面中的斜板和水平板表面均开设有与工业相机和一字激光发生器配合使用的测量口，所述外壳的底面设置有安装槽，所述安装槽的内部滑动安装有与两个测量口配合使用的透视窗，所述外壳的下方设置有用于在一字激光发生器测量时一边切换透视窗一边对其进行清洁的自动清洁机构。

3、进一步的，所述水平移动机构包括固定安装在外壳内壁一侧的电机，所述电机的输出轴一端设置有电动伸缩杆，且电动伸缩杆通过轴承套固定套接在电机输出轴的外部，所述电动伸缩杆远离电机输出轴的一端设置有圆销，所述外壳的内壁顶部通过两个吊板对称固定安装在外壳内部的一组横杆，且一组横杆设置在其中一个测量口的正上方，一组所述横杆的外部共同滑动连接有同一个方形框，所述圆销远离电动伸缩杆的一端滑动连接在方形框的内部，所述一字激光发生器通过安装座固定安装在方形框远离电动伸缩杆的一端。

4、进一步的，所述自动清洁机构包括固定连接在透视窗顶部一端的引导框，且引导框设置在两个测量口之间的位置，所述外壳内壁的顶部一端通过两个吊板转动连接有蜗轮，且蜗轮轮轴设置在电机输出轴上方且与其垂直设置，所述电机输出轴中部设置有与蜗轮啮合的蜗杆，所述蜗轮轮轴远离蜗杆的一端穿过其中一个吊板并固定连接有转盘，所述转盘远离蜗轮轮轴的一侧固定连接有滑动块，且滑动块设置在转盘的偏心位置，所述外壳的顶部一端固定连接有u形板，所述u形板的内部转动连接有摆杆，所述摆杆底部一端的一侧固定连接有引导杆，所述引导杆滑动连接在引导框的内部，所述摆杆的顶部一端固定连接有扇形齿板，所述u形板内侧的顶部一端滑动连接有与扇形齿板啮合的齿条，所述齿条的一端延伸至u形板的外部并固定连接有摆动框，且摆动框活动套接在滑动块的外部，所述摆动框设置在转盘与u形板之间的位置。

5、进一步的，所述外壳的底部一端对称开设有两组清洁窗，且两组清洁窗分别设置在两个测量口的两侧，两组所述清洁窗的下方均通过安拆组件安装有清洁组件；

6、所述清洁组件包括设置在清洁窗下方的安装框，所述安装框的内部转动连接有缠绕有清洁布的收卷辊。

7、进一步的，所述安拆组件包括固定对称设置在清洁窗两侧的方形架，且一组方形架固定连接在外壳的底部一端，一组所述方形架设置在安装框的两侧，一组所述方形架的底部一端共同滑动连接有同一个u形框，且u形框由两个滑动连接在方形架底部一端的圆杆和共同固定连接在两个圆杆底部一端的横板组成，所述u形框中两个圆杆的底部一端分别延伸至两个方形架的内部并固定连接有带有插接口的连接板，两个所述连接板的底部一端均固定连接有第一弹簧，且两个第一弹簧分别活动套接在u形框中的圆杆外部，所述安装框的两侧均固定连接有与连接块上插接口配合使用的插接块。

8、进一步的，所述安装框内部均设置有可以自动更换清洁布，提高清洁组件对透视窗清洁效果的辅助清洁机构；

9、所述辅助清洁机构包括转动连接在安装框内部的放卷辊，且放卷辊设置在收卷辊的正下方，所述清洁布共同缠绕在放卷辊和收卷辊的外部，所述收卷辊滚轴的一端延伸至安装框的外部并固定套接有第一棘轮，所述第一棘轮远离安装框的一侧固定连接有延长杆，所述延长杆的外部活动套接有转动板，所述转动板靠近安装框的一侧安装有与第一棘轮配合使用的第一棘爪，所述安装框靠近转动板的一侧固定连接有固定块，所述固定块的内部滑动连接有弧形杆，所述弧形杆的一端穿过固定块并与转动板固定连接，所述转动板与弧形杆之间共同固定连接有同一个第二弹簧，且第二弹簧活动套接在弧形杆的外部，所述插接块的顶部一端对称固定连接有定位轨，两个所述定位轨的内部共同滑动连接有同一个与转动板配合使用的l形推板。

10、进一步的，所述清洁窗靠近l形板的一侧设置有限位杆，且限位杆通过两端的吊板固定连接在外壳的底部一端，所述限位杆的外部滑动连接有t形板，所述t形板远离安装框的一侧固定连接有第三弹簧，且第三弹簧活动套接在限位杆的外部，所述t形推板的底部一端固定连接有插杆，所述l形推板靠近t形板的一侧设置有与插杆配合使用的插孔，所述t形板远离插杆的一端固定连接有与透视窗配合使用的凸板，所述外壳的底部一端开设有与凸板配合使用的滑槽，所述凸板的顶部一端穿过滑槽并延伸至安装槽的内部。

11、进一步的，所述放卷辊滚轴的一端延伸至安装框的外部并固定连接有第二棘轮，所述安装框的一侧安装有与第二棘轮配合使用的第二棘爪，且第二棘轮与第一棘轮的自由转动方向相反，所述弧形杆设置在转动板靠近第二棘轮的一侧。

12、进一步的，所述透视窗由一个带有四个窗口的窗框和安装在四个窗口内部的透视玻璃板组成，所述摆动框固定连接在透视窗中窗框的顶部一端，所述外壳的前侧设置有便于观察外壳内部情况的透视板，且透视板由透视玻璃板组成。

13、本发明还公开了一种使用高精度光电三维倾角测量仪的测量方法，包括以下步骤：

14、s1：将测量仪整体垂直安装在固定支架上，使一字激光发生器垂直于被检测平面，并且将被检测对象水平放置在恒速流水线上，接着打开电动伸缩杆，对其进行调节，使其适应不同尺寸的检测对象，当待检测对象位于一字激光发生器下方的测量口位置时，整个流水线停止运动，然后一字激光发生器发出激光束，使用工业相机和水平移动机构一字激光发生器往复移动对零部件进行平面度测量；

15、s2：使用安拆组件将清洁组件安装在清洁窗的下方；

16、s3：与s1同时，利用自动清洁机构一边切换透视窗，一边利用收卷辊表面的清洁布，对透视窗中的透视板下表面进行清洁；

17、s4：与s3同时，当透视窗从安装槽的一侧切换至另一侧时，利用辅助清洁机构与自动清洁机构同时，将用过的清洁布卷起，并更换干净的清洁布，提高自动清洁机构对透视窗的清洁效果。

18、本发明的技术效果和优点：

19、1、本发明通过设有水平移动机构，不仅可以实现待检测零部件相对于一字激光发生器的相对运动，从而提高平面度检测的精确度，而且可以根据待检测零部件的尺寸实现对一字激光发生器移动范围的调整，可以有效减少一字激光发生器在检测过程中的使用灵活性；通过设有自动清洁机构，可以在一字激光发生器在水平移动机构结构间的配合下往复摆动，进行测量的同时，实现对透视窗的切换和清洁，既可以在保证测量仪正常使用的情况下提高透视窗清洁的便捷性，不会影响测量仪的测量效率，又可以避免透视窗表面脏污影响一字激光发生器射出激光的穿透度，进而影响测量仪的测量过程，能够提高测量仪的测量精度。

20、2、本发明通过设有辅助清洁机构，可以在自动清洁机构对透视窗进行清洁的同时，将用过的清洁布卷起，并更换干净的清洁布，可以在每次透视窗切换时，都使用干净的清洁布对透视窗进行清洁，可以有效提高自动清洁机构对透视窗的清洁效果。

21、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书和附图中所指出的结构来实现和获得。