CN214747770U - 一种专用汽车电池托盘的高效高精度测量设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种专用汽车电池托盘的高效高精度测量设备，包括设备基座和大理石底板，所述大理石底板安装在设备基座上端中心处外壁上，所述大理石底板的左侧设置有导轨B，所述大理石底板的右侧设置有导轨A，所述导轨B的左端设置有直线电机，本新型发明开发了一套针对电池托盘的专用型的扫描测量***，即专用汽车电池托盘的高效高精度测量设备，该新型的高效高精度测量设备采用龙门框架结构，搭载多台高精度三维线激光，对零件的表面进行光切法扫描测量，最终输出测量结果，该新型的专用汽车电池托盘的高效高精度测量设备不但效率高，精度高，而且兼备了柔性的测量能力，同时还能方便的实现算法和软件的智能化，无需人工干预切换。

Description

一种专用汽车电池托盘的高效高精度测量设备

技术领域

本实用新型属于电池托盘测量设备相关技术领域，具体涉及一种专用汽车电池托盘的高效高精度测量设备。

背景技术

随着新能源汽车的在我国的高速发展，电池托盘作为一个重要的结构件，其生产制造的要求的也不断提高，为了保证电池托盘质量的可靠性，在线尺寸检测成为了其产线的标准配置，美国特斯拉推荐采用的激光雷达的方案，在国内的宁德时代、敏实集团、凌云集团、上汽赛科利模具等主要电池托盘生产企业得到了应用。

现有的汽车电池托盘测量技术存在以下问题：现有的对专用汽车电池托盘采用激光雷达进行测量，而激光雷达相比于三坐标测量机来说，虽然效率更高，同时柔性也较好，但是其存在的主要问题在于，计量级的激光雷达产品，被日本尼康公司垄断，价格高，服务差，其实还存在远端精度较差的问题，特别是随着我国新能源汽车市场的快速发展，由于激光雷达本身的构造问题，三维数据获取的效率不高，其总体的测量节拍也无法满足越来越高速的生产节拍要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种专用汽车电池托盘的高效高精度测量设备，以解决上述背景技术中提出的激光雷达相比于三坐标测量机来说存在的主要问题在于价格高，服务差，其实还存在远端精度较差的问题，且由于激光雷达本身的构造问题，三维数据获取的效率不高，其总体的测量节拍也无法满足越来越高速的生产节拍要求的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种专用汽车电池托盘的高效高精度测量设备，包括设备基座和大理石底板，所述大理石底板安装在设备基座上端中心处外壁上，所述大理石底板的左侧设置有导轨B，所述大理石底板的右侧设置有导轨A，所述导轨B的左端设置有直线电机，所述导轨B前侧外部连接有驱动座，所述导轨A前侧上端连接有连接滑座，所述驱动座与直线电机传动连接，所述驱动座和连接滑座的上端连接有龙门机构，所述龙门机构的底部设置有三维线激光组，所述三维线激光组包括三维线激光传感器、标定***和角度调节，所述标定***与龙门机构固定连接，所述标定***的下端设置有多个角度调节，多个所述角度调节的下端均设置有三维线激光传感器。

优选的，所述大理石底板连接到设备基座的上端后大理石底板的上端外壁保持水平状态，所述大理石底板具有耐高低温性。

优选的，所述导轨B和直线电机配套光栅尺反馈共同构成运动导轨结构，所述直线电机可对导轨B上的驱动座进行前后驱动。

优选的，所述导轨A和导轨B的高度相等，所述龙门机构两端底部分别通过驱动座和连接滑座安装完毕之后整体处于水平安装状态。

优选的，所述三维线激光传感器能够实现对产品上表面的整体光切扫描和测量，所述角度调节能够调节三维线激光传感器的使用角度来适应个别产品的测量需求。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种专用汽车电池托盘的高效高精度测量设备，具备以下有益效果：

1、本实用新型发明开发了一套针对电池托盘的专用型的扫描测量***，即专用汽车电池托盘的高效高精度测量设备，该新型的高效高精度测量设备采用龙门框架结构，搭载多台高精度三维线激光，对零件的表面进行光切法扫描测量，最终输出测量结果，该新型的专用汽车电池托盘的高效高精度测量设备不但效率高(100mm/s的扫描速度)，精度高(高精度光栅尺反馈控制，以及高精度点云质量，达到0.1mm以内的综合测量精度)，而且兼备了柔性的测量能力，同时还能方便的实现算法和软件的智能化，无需人工干预切换，因为现有的对专用汽车电池托盘采用激光雷达进行测量，而激光雷达相比于三坐标测量机来说，虽然效率更高，同时柔性也较好，但是其存在的主要问题在于，计量级的激光雷达产品，被日本尼康公司垄断，价格高，服务差，其实还存在远端精度较差的问题，特别是随着我国新能源汽车市场的快速发展，由于激光雷达本身的构造问题，三维数据获取的效率不高，其总体的测量节拍也无法满足越来越高速的生产节拍要求，而本新型的专用汽车电池托盘的高效高精度测量设备则能够完美的解决现有激光雷达测量所产生的多种缺陷，该新型的专用汽车电池托盘的高效高精度测量设备的总体机构为龙门框架结构，保证可靠的稳定性，地板采用大理石平台，确保不受到温度等影响，得到一个较为稳定的运动平台和产品定位基准，运动机构采用直线电机配套光栅尺反馈的运动导轨结构，保证高效的运动同时，还能实现高精度的控制，三维线激光组应实现进行整体标定，然后安装于龙门机构上，实现对产品上表面的整体光切扫描和测量，后台软件***实时对点云进行处理和分析计算，高效输出测量结果。

2、本实用新型相比与现有的激光雷达测量技术主要存在的特点有：一、效率高，这里采用直线电机，可达到至少200mm/s的扫描精度，以一个长度2.4m的电池托盘为例，只需要12秒完成上表面完整的扫描，获取高质量和全面信息的点云，同时采用高频的三维线激光传感器，可达到20000Hz以上，这就意味着至少0.01mm的分辨率，这里应采用数据轻量化的方法进行点云的高效处理和运算，从而使得整个扫描测量过程可以在20秒左右完成，是现有最高效测量***的10倍以上效率，二、精度高，大理石平台使得整个导轨有一个较为稳定的运动基础，高精度的光栅尺反馈能使定位精度达到u级精度，同样采用了u级的高精度线激光传感器，以及高频的采用频率，综上所述，***的VDE/VDI精度可以达到0.05mm，考虑定位和产品本身的变形的影响，***综合精度小于0.1mm，超过竞争对手的精度(竞争对手的精度在0.1-0.3mm区间)，三、柔性好，理论上来说，只要在整个机构的运动区间范围，任何尺寸的电池托盘均可以实现数据获取和尺寸测量，无需增加任何软硬件配置，因此在柔性程度上，与竞争对手达到了同样的水平。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制，在附图中：

图1为本实用新型提出的一种专用汽车电池托盘的高效高精度测量设备立体结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种专用汽车电池托盘的高效高精度测量设备平面结构示意图；

图3为本实用新型提出的三维线激光组平面结构示意图；

图中：1、驱动座；2、设备基座；3、龙门机构；4、三维线激光组；5、连接滑座；6、导轨A；7、大理石底板；8、直线电机；9、导轨B；10、三维线激光传感器；11、标定***；12、角度调节。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种专用汽车电池托盘的高效高精度测量设备，包括设备基座2和大理石底板7，大理石底板7安装在设备基座2上端中心处外壁上，大理石底板7连接到设备基座2的上端后大理石底板7的上端外壁保持水平状态，大理石底板7具有耐高低温性，导轨B9和直线电机8配套光栅尺反馈共同构成运动导轨结构，直线电机8可对导轨B9上的驱动座1进行前后驱动，***的总体机构为龙门框架结构，保证可靠的稳定性，地板采用大理石平台，确保不受到温度等影响，得到一个较为稳定的运动平台和产品定位基准，运动机构采用直线电机8配套光栅尺反馈的运动导轨结构，保证高效的运动同时，还能实现高精度的控制，大理石底板7的左侧设置有导轨B9，大理石底板7的右侧设置有导轨A6，导轨A6和导轨B9的高度相等，龙门机构3两端底部分别通过驱动座1和连接滑座5安装完毕之后整体处于水平安装状态，导轨B9的左端设置有直线电机8，直线电机8可达到至少两百毫米每秒的扫描精度，以一个长度二点四米的电池托盘为例，只需要十二秒完成上表面完整的扫描，获取高质量和全面信息的点云，导轨B9前侧外部连接有驱动座1，导轨A6前侧上端连接有连接滑座5，驱动座1与直线电机8传动连接，驱动座1和连接滑座5的上端连接有龙门机构3，龙门机构3的底部设置有三维线激光组4，三维线激光组4包括三维线激光传感器10、标定***11和角度调节12，标定***11与龙门机构3固定连接，标定***11的下端设置有多个角度调节12，多个角度调节12的下端均设置有三维线激光传感器10，三维线激光传感器10能够实现对产品上表面的整体光切扫描和测量，角度调节12能够调节三维线激光传感器10的使用角度来适应个别产品的测量需求，三维线激光组4应实现进行整体标定，然后安装于龙门机构3上，实现对产品上表面的整体光切扫描和测量，且三维线激光传感器10频率可达到两万赫兹以上，这就意味着至少零点零一毫米的分辨率，这里应采用数据轻量化的方法进行点云的高效处理和运算，从而使得整个扫描测量过程可以在二十秒左右完成，是现有最高效测量***的十倍以上效率。

本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型安装好过后，在使用该专用汽车电池托盘的高效高精度测量设备时，首先需要把龙门机构3左右两端底部分别贴合到导轨A6上端的连接滑座5以及导轨B9上的驱动座1上，且需要安装固定好龙门机构3，然后则需要把三维线激光组4安装到龙门机构3上，且三维线激光组4与后台软件***实施网络连接，然后则可把需要进行测量的电池托盘安放到大理石底板7的上端，并启动整个专用汽车电池托盘的高效高精度测量设备对电池托盘进行测量，其中运动机构采用直线电机8配套光栅尺反馈的运动导轨结构，保证高效的运动同时，还能实现高精度的控制，三维线激光组4应实现进行整体标定，然后安装于龙门机构3上，实现对产品上表面的整体光切扫描和测量，后台软件***实时对点云进行处理和分析计算，高效输出测量结果，导轨B9上的直线电机8可达到至少两百毫米每秒的扫描精度，以一个长度二点四米的电池托盘为例，只需要十二秒完成上表面完整的扫描，获取高质量和全面信息的点云，同时采用高频的三维线激光传感器10，可达到两万赫兹以上，这就意味着至少零点零一毫米的分辨率，这里应采用数据轻量化的方法进行点云的高效处理和运算，从而使得整个扫描测量过程可以在二十秒左右完成，是现有最高效测量***的十倍以上效率，大理石平台使得整个导轨有一个较为稳定的运动基础，高精度的光栅尺反馈能使定位精度达到u级精度，同样采用了u级的高精度线激光传感器，以及高频的采用频率，综上所述，***的VDE/VDI精度可以达到零点零五毫米，考虑定位和产品本身的变形的影响，***综合精度小于零点一毫米，超过竞争对手的精度。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种专用汽车电池托盘的高效高精度测量设备，包括设备基座(2)和大理石底板(7)，其特征在于：所述大理石底板(7)安装在设备基座(2)上端中心处外壁上，所述大理石底板(7)的左侧设置有导轨B(9)，所述大理石底板(7)的右侧设置有导轨A(6)，所述导轨B(9)的左端设置有直线电机(8)，所述导轨B(9)前侧外部连接有驱动座(1)，所述导轨A(6)前侧上端连接有连接滑座(5)，所述驱动座(1)与直线电机(8)传动连接，所述驱动座(1)和连接滑座(5)的上端连接有龙门机构(3)，所述龙门机构(3)的底部设置有三维线激光组(4)，所述三维线激光组(4)包括三维线激光传感器(10)、标定***(11)和角度调节(12)，所述标定***(11)与龙门机构(3)固定连接，所述标定***(11)的下端设置有多个角度调节(12)，多个所述角度调节(12)的下端均设置有三维线激光传感器(10)。

2.根据权利要求1所述的一种专用汽车电池托盘的高效高精度测量设备，其特征在于：所述大理石底板(7)连接到设备基座(2)的上端后大理石底板(7)的上端外壁保持水平状态，所述大理石底板(7)具有耐高低温性。

3.根据权利要求1所述的一种专用汽车电池托盘的高效高精度测量设备，其特征在于：所述导轨B(9)和直线电机(8)配套光栅尺反馈共同构成运动导轨结构，所述直线电机(8)可对导轨B(9)上的驱动座(1)进行前后驱动。

4.根据权利要求1所述的一种专用汽车电池托盘的高效高精度测量设备，其特征在于：所述导轨A(6)和导轨B(9)的高度相等，所述龙门机构(3)两端底部分别通过驱动座(1)和连接滑座(5)安装完毕之后整体处于水平安装状态。

5.根据权利要求1所述的一种专用汽车电池托盘的高效高精度测量设备，其特征在于：所述三维线激光传感器(10)能够实现对产品上表面的整体光切扫描和测量，所述角度调节(12)能够调节三维线激光传感器(10)的使用角度来适应个别产品的测量需求。

Images