CN105509652B - 碳纤维复合材料车身测量装置 - Google Patents
碳纤维复合材料车身测量装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105509652B CN105509652B CN201510837612.0A CN201510837612A CN105509652B CN 105509652 B CN105509652 B CN 105509652B CN 201510837612 A CN201510837612 A CN 201510837612A CN 105509652 B CN105509652 B CN 105509652B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lasers
- laser
- plane
- vehicle body
- fixedly mounted
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 23
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 21
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 21
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical class C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
Abstract
本发明公开了一种碳纤维复合材料车身测量装置，它是由一个工作平台、四组相同的运动传感单元以及激光发射组件构成；激光发射组件包括一个基板、固定安装在基板上方的四个激光器、固定安装在基板下方的三个支脚以及设置在每个支脚底端的球体。四个激光器发射的激光轴线位于同一平面内，且该平面平行于三个球体的球心连线形成的三角形所在的平面；四个激光器分成两组，每组中的两个激光器发射的激光轴线共线，两组激光器形成的两条线相交。本发明的测量装置结构简单，价格低廉，对操作者要求不高，而且可以达到很高的测量精度，完全能够替代三坐标测量机对尺寸相对较大的碳纤维复合材料车身的测量。
Description
技术领域
本发明属于测量装置技术领域，具体涉及一种碳纤维复合材料车身测量装置。
背景技术
汽车车身的轻量化，对于降低汽车能耗具有重要意义。尤其是对于新能源汽车中的纯电动车，在目前电池性能远不如人意的情况下，在保证车身安全性的前提下，降低车身重量，更具有现实意义。宝马i3在这方面进行了率先尝试。外表并不瘦小的宝马i3，因为采用碳纤维复合材料车身，自重仅1224kg。
宝马i3的碳纤维复合材料车身是由若干碳纤维复合材料构件组合而成，生产一个碳纤维复合材料车身，首先要生产若干碳纤维复合材料构件，然后再将所有碳纤维复合材料构件组合而成。而生产过程中，必须对碳纤维复合材料构件外形尺寸和碳纤维复合材料车身整体外形尺寸进行测量。
常规的三坐标测量机，技术先进、功能强大、测量精度高，在科研、生产中广泛应用，能够满足很多产品外形尺寸的测量精度要求。但是存在技术复杂、价格昂贵、设计制造难度大、对操作者要求高、测量效率偏低等问题，尤其是对于外形尺寸相对较大的汽车车身而言。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种结构简单、价格低廉的碳纤维复合材料车身测量装置。
实现本发明上述目的的技术方案是：一种碳纤维复合材料车身测量装置，它是由一个工作平台、四组相同的运动传感单元以及激光发射组件构成。
每组运动传感单元均由一个直线运动单元、一个光栅以及一个PSD传感器阵列组成；所述直线运动单元由直线轨道以及沿着所述直线轨道进行直线运动的滑台组成；所述PSD传感器阵列固定安装在所述滑台之上，每个PSD传感器阵列均由若干个光敏面位于同一平面内的PSD传感器组成。
所述四个PSD传感器阵列与所述工作平台的位置关系满足以下条件：当四个直线运动单元上的滑台进行直线运动时，固定安装在滑台上的四个PSD传感器阵列的光敏面扫过形成的平面与所述工作平台上表面构成一个方体的四个侧面和底面的几何关系。
所述激光发射组件包括一个基板、固定安装在基板上方的四个激光器、固定安装在基板下方的三个支脚以及设置在每个支脚底端的球体。
所述四个激光器的位置关系满足以下条件：所述四个激光器的发射方向均朝向PSD传感器阵列；所述四个激光器发射的激光轴线位于同一平面内，且该平面平行于所述三个球体的球心连线形成的三角形所在的平面；所述四个激光器分成两组，每组中的两个激光器发射的激光轴线共线，两组激光器形成的两条线相交。
本发明具有的积极效果：本发明的测量装置结构简单，价格低廉，对操作者要求不高，而且可以达到很高的测量精度，完全能够替代三坐标测量机对尺寸相对较大的碳纤维复合材料车身的测量。
附图说明
图1为本发明的测量装置的结构示意图。
图2为图1的俯视图。
具体实施方式
（实施例1）
见图1和图2，本实施例的碳纤维复合材料车身测量装置由一个工作平台1、四组相同的运动传感单元2以及激光发射组件构成。
每组运动传感单元2均由一个直线运动单元21、一个光栅22以及一个PSD传感器阵列23组成。直线运动单元21由直线轨道211以及沿着直线轨道211进行直线运动的滑台212组成；光栅22安装在直线轨道211外侧，用于测定滑台212的位移；PSD传感器阵列23固定安装在滑台212之上。
每个PSD传感器阵列23均由若干个（本实施例为100个，布置成100[垂直方向]×1[水平方向]阵列）光敏面位于同一平面内的PSD传感器230组成，所有PSD传感器230的光敏面所在平面垂直于工作平台1的上表面且平行于滑台212的直线运动方向。这样当四个直线运动单元21上的滑台212进行直线运动时，固定安装在滑台212上的四个PSD传感器阵列23的光敏面扫过形成的平面与工作平台1的上表面构成一个方体的四个侧面和底面的几何关系。
由此可以确定四个光栅22的相互位置关系以及各个PSD传感器230的光敏面相对于滑台212的相对位置关系，记为M。
激光发射组件包括一个基板3、固定安装在基板3上方的四个激光器41、42、43、44、固定安装在基板3下方的三个支脚5以及设置在每个支脚5底端的球体6。
四个激光器41、42、43、44的发射方向均朝向PSD传感器阵列23。
四个激光器41、42、43、44发射的激光轴线位于同一平面内，且该平面平行于三个球体6的球心连线形成的三角形所在的平面。
其中，激光器41和激光器43发射的激光轴线共线（以下记为A线），激光器42和激光器44发射的激光轴线共线（以下记为B线），A线和B线相交。
由此可以确定四个激光器41、42、43、44发射的激光轴线（也即A线和B线）与三个球体6之间的相对位置关系，记为N1。
采用上述碳纤维复合材料车身测量装置对碳纤维复合材料车身进行测量的方法具体包括以下步骤：
①将碳纤维复合材料车身7置于工作平台1上，并位于四组相同的运动传感单元2内，将激光发射组件的三个球体6在某一位置（记为A处）与碳纤维复合材料车身7的表面实现三点接触。
②先将激光器41打开（其余三个激光器处于关闭状态），并同时驱动四个滑台212由各自原点带动四个PSD传感器阵列23进行直线运动。
当某个PSD传感器阵列23中的某个PSD传感器230感应到激光后，停止运动，测出该激光感应点（记为Z1）在该PSD传感器230中位置，记为M41，由M41以及上述M即可得到Z1的空间位置，记为M11。然后使四个滑台212退回各自原点。
激光器41关闭，激光器42打开，重复上述过程，得到激光器42发射的激光在某个PSD传感器230上的激光感应点Z2的空间位置M12。
激光器42关闭，激光器43打开，重复上述过程，得到激光器43发射的激光在某个PSD传感器230上的激光感应点Z3的空间位置M13。
激光器43关闭，激光器44打开，重复上述过程，得到激光器44发射的激光在某个PSD传感器230上的激光感应点Z4的空间位置M14。
由M11～M14即可得到四个激光器41、42、43、44发射的激光轴线的空间位置M1，再结合上述N1，即可得到A处三个球头6的空间位置X1。
③将激光发射组件的三个球体6在另一位置（记为B处）与碳纤维复合材料车身7的表面实现三点接触；重复步骤②，从而计算出B处三个球头6的空间位置X2。
④重复步骤③，得到若干处三个球头6的空间位置X3、X4、……、Xn。
由X1、X2、……、Xn即可得到碳纤维复合材料车身7的外形尺寸数据。
上述测量方法实际等同于一台采用球头测头的三坐标测量机对碳纤维复合材料车身7表面进行测量，计算出若干个与碳纤维复合材料车身7表面相切的球头测头的球心坐标，从而得到碳纤维复合材料车身7外形尺寸数据。
Claims (1)
1.一种碳纤维复合材料车身测量装置，其特征在于：由一个工作平台（1）、四组相同的运动传感单元（2）以及激光发射组件构成；
每组运动传感单元（2）均由一个直线运动单元（21）、一个光栅（22）以及一个PSD传感器阵列（23）组成；所述直线运动单元（21）由直线轨道（211）以及沿着所述直线轨道（211）进行直线运动的滑台（212）组成；所述PSD传感器阵列（23）固定安装在所述滑台（212）之上，每个PSD传感器阵列（23）均由若干个光敏面位于同一平面内的PSD传感器（230）组成；
所述四个PSD传感器阵列（23）与所述工作平台（1）的位置关系满足以下条件：当四个直线运动单元（21）上的滑台（212）进行直线运动时，固定安装在滑台（212）上的四个PSD传感器阵列（23）的光敏面扫过形成的平面与所述工作平台（1）上表面构成一个方体的四个侧面和底面的几何关系；
所述激光发射组件包括一个基板（3）、固定安装在基板（3）上方的四个激光器（41、42、43、44）、固定安装在基板（3）下方的三个支脚（5）以及设置在每个支脚（5）底端的球体（6）；
所述四个激光器（41、42、43、44）的位置关系满足以下条件：所述四个激光器（41、42、43、44）的发射方向均朝向PSD传感器阵列（23）；所述四个激光器（41、42、43、44）发射的激光轴线位于同一平面内，且该平面平行于所述三个球体（6）的球心连线形成的三角形所在的平面；所述四个激光器（41、42、43、44）分成两组，每组中的两个激光器发射的激光轴线共线，两组激光器形成的两条线相交。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510837612.0A CN105509652B (zh) | 2015-11-26 | 2015-11-26 | 碳纤维复合材料车身测量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510837612.0A CN105509652B (zh) | 2015-11-26 | 2015-11-26 | 碳纤维复合材料车身测量装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105509652A CN105509652A (zh) | 2016-04-20 |
| CN105509652B true CN105509652B (zh) | 2018-02-06 |
Family
ID=55717811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510837612.0A Active CN105509652B (zh) | 2015-11-26 | 2015-11-26 | 碳纤维复合材料车身测量装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105509652B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1645042A (zh) * | 2005-01-12 | 2005-07-27 | 天津大学 | 激光三维彩色扫描数字化方法及数字化仪 |
| CN201622065U (zh) * | 2009-12-09 | 2010-11-03 | 麻伟明 | 一种车辆外廓尺寸动态自动测量装置 |
| CN201909614U (zh) * | 2010-12-28 | 2011-07-27 | 苏州弗士达科学仪器有限公司 | 用于自动光学测量仪的旋转平台结构 |
| CN102144144A (zh) * | 2008-09-02 | 2011-08-03 | 杜尔装备产品有限公司 | 用于确定和调整一辆汽车的底盘几何结构的设备和方法 |
| CN104848785A (zh) * | 2014-09-05 | 2015-08-19 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 一种汽车整车参数测试*** |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2556533A1 (en) * | 2005-08-24 | 2007-02-24 | Degudent Gmbh | Method of determining the shape of a dental technology object and apparatus performing the method |
-
2015
- 2015-11-26 CN CN201510837612.0A patent/CN105509652B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1645042A (zh) * | 2005-01-12 | 2005-07-27 | 天津大学 | 激光三维彩色扫描数字化方法及数字化仪 |
| CN102144144A (zh) * | 2008-09-02 | 2011-08-03 | 杜尔装备产品有限公司 | 用于确定和调整一辆汽车的底盘几何结构的设备和方法 |
| CN201622065U (zh) * | 2009-12-09 | 2010-11-03 | 麻伟明 | 一种车辆外廓尺寸动态自动测量装置 |
| CN201909614U (zh) * | 2010-12-28 | 2011-07-27 | 苏州弗士达科学仪器有限公司 | 用于自动光学测量仪的旋转平台结构 |
| CN104848785A (zh) * | 2014-09-05 | 2015-08-19 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 一种汽车整车参数测试*** |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105509652A (zh) | 2016-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105509642B (zh) | 一种测量碳纤维复合材料车身构件的装置 | |
| CN103496449B (zh) | 一种飞机侧壁部件装配调姿轨迹规划方法 | |
| CN201993123U (zh) | 一种多自由度的红外目标模拟测试机构 | |
| CN102305699A (zh) | 自由飞模型风洞实验*** | |
| CN103808256B (zh) | 一种非接触式物体平面运动测量装置及实现方法 | |
| CN108593169A (zh) | 旋翼式火星无人机单旋翼***气动特性测试装置及扭矩测试方法和升力测试方法 | |
| CN106802322A (zh) | 一种基于贴壁式检测车的隧道衬砌裂缝超声波检测*** | |
| CN102261908A (zh) | 基于几何约束的物体三维姿态测量方法 | |
| CN105423956B (zh) | 一种碳纤维复合材料车身测量装置 | |
| CN106768816A (zh) | 一种尾振动的俯仰动导数实验测量装置 | |
| CN107764229A (zh) | 智能修正型路面平整度检测设备 | |
| CN202078315U (zh) | 一种测量物体大小的装置 | |
| CN105509652B (zh) | 碳纤维复合材料车身测量装置 | |
| CN105606037B (zh) | 一种测量碳纤维复合材料车身的装置 | |
| CN109060286B (zh) | 基于数字散斑的无人机低频振动检测装置及方法 | |
| CN105300286B (zh) | 测量碳纤维复合材料车身的装置 | |
| CN204740100U (zh) | 一种回转体赤道转动惯量测试工装机构 | |
| CN105300313B (zh) | 一种碳纤维复合材料车身构件测量装置 | |
| CN105423955B (zh) | 碳纤维复合材料车身构件测量装置 | |
| CN105486229B (zh) | 测量碳纤维复合材料车身构件的装置 | |
| CN206648802U (zh) | 一种尾振动的俯仰动导数实验测量装置 | |
| CN204330359U (zh) | 汽车测试平台中四轮定位仪的浮动机构 | |
| CN206557155U (zh) | 一种基于贴壁式检测车的隧道衬砌裂缝超声波检测*** | |
| CN204694782U (zh) | 单探头近场天线测试*** | |
| CN111272078B (zh) | 轴类汽车复合材料模压成形件对基准孔的位置公差测量方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: No. 1801 Zhong Wu Avenue, Changzhou, Jiangsu Province, Jiangsu Patentee after: Jiangsu University of Technology Address before: 213001 1801 Zhong Wu Avenue, Zhong Lou District, Changzhou, Jiangsu Patentee before: Jiangsu University of Technology |