一种运动部件的重复定位精度测量设备及其测量方法技术

一种运动部件的重复定位精度测量设备及其测量方法，其中测量设备包括机械测微装置，用于在运动部件移动到预设高度且与机械测微装置的感应部件相接触时启动读数；至少一个接近开关，当在运动部件移动到预设高度时发生状态改变；图像采集装置，设置于运动部件上方并与接近开关相连，用于接收到至少一个接近开关的状态发生改变后，启动拍照，以将机械测微装置的读数画面全部拍摄

【技术实现步骤摘要】
一种运动部件的重复定位精度测量设备及其测量方法


[0001]本申请涉及增材制造
，特别是涉及一种运动部件的重复定位精度测量设备及其测量方法
。

技术介绍

[0002]增材制造技术是一种通过控制激光逐层扫描，层层叠加形成三维物体的快速制造技术
。
其工艺流程如下：首先对工件的三维模型进行切片处理，得到工件每一层的轮廓信息；将粉末状材料均匀地铺洒在工作平台表面上，激光根据系统指令选择性地熔化粉末；一个截面完成后，再铺上一层新材料，继续有选择性地根据三维物体对应的截面信息进行扫描；按照此方法再对下一个截面进行铺粉扫描，最终得到三维物体
。
[0003]上述增材制造技术经常会使用到运动部件，例如基板
、
丝杆等
。
为了能够保证增材制造设备的工作稳定性，需要运动部件具有较高的定位精度
。
传统技术，一般采用千分表或者红外激光测距仪进行测量，但这些方法都存在一定的缺陷
。
例如，单一采用千分表需要手动调整测量点，且人工读数或存在较大误差，不能自动保存，而单一红外激光测距仪激光测距仪由于受到环境温度变化
(
如图1所示
)、
光学传输损耗
、
机械结构稳定性
、
电子元件性能变化
、
零点漂移和波前畸变等固有缺陷的影响，导致测量精度下降，从而无法满足长时间连续测量要求，如大型机器在数周内的高频率连续重复定位精度测试
。
专利技术内容
[0004]为了解决现有技术存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种运动部件的重复定位精度测量设备及其测量方法，该方法不仅保留了机械测微装置相对红外激光测距仪受温度影响较小的优势，还通过图像采集装置采集机械测微装置的测量图像，并根据对图像的处理实现了高精度
、
高效率的重复定位精度测量
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种运动部件的重复定位精度测量设备，包括：
[0006]机械测微装置，固定设置于运动部件上方，用于在运动部件移动到预设高度且与机械测微装置的感应部件相接触时启动读数；
[0007]至少一个接近开关，设置于运动部件上方，当在运动部件移动到预设高度时发生状态改变；以及
[0008]图像采集装置，设置于运动部件上方并与至少一个接近开关相连，用于接收到至少一个接近开关的状态发生改变后，启动拍照，以将机械测微装置的读数画面全部拍摄
。
[0009]作为本专利技术的进一步优选方案，所述机械测微装置为百分表
、
千分表
、
千分尺或螺旋测微器
。
[0010]作为本专利技术的进一步优选方案，所述图像采集装置为
esp32
‑
cam
图像采集装置
、
基于树莓派图像采集装置或
stm32+ov2640
图像采集装置
。
[0011]作为本专利技术的进一步优选方案，所述机械测微装置通过磁性表座固定设置在设备框架上
。
[0012]作为本专利技术的进一步优选方案，所述图像采集装置和机械测微装置平行并垂直于运动部件上方，且所述图像采集装置通过支架固定设置于机械测微装置
。
[0013]作为本专利技术的进一步优选方案，所述运动部件为增材制造设备的基板或丝杠
。
[0014]作为本专利技术的进一步优选方案，所述接近开关为一个
。
[0015]本专利技术还提供了一种基于上述任一项所述的运动部件的重复定位精度测量设备的测量方法，包括以下步骤：
[0016]步骤
S1、
控制运动部件移动到预设高度，机械测微装置的感应部件接触到运动部件启动读数；
[0017]步骤
S2、
至少一个接近开关在运动部件移动到预设高度时发生状态改变，触发图像采集装置拍照，以将机械测微装置的读数画面全部拍摄并形成图片；
[0018]步骤
S3、
重复步骤
S1
‑
S2
以获取多组图片，将多组图片通过图形处理得到多组数据并求得所有数据的平均值；
[0019]步骤
S4、
当多组数据与平均值的差值均在预设阈值内，判定该运动部件的重复定位精度达标；否则不达标
。
[0020]作为本专利技术的进一步优选方案，所述预设阈值为
0.05mm。
[0021]作为本专利技术的进一步优选方案，在图像采集装置拍照之前，启动自动对焦功能进行自动对焦
。
[0022]本专利技术的运动部件的重复定位精度测量设备及其测量方法，通过采用上述技术方案，使得其结合了图像采集装置与机械测微装置的优点，不仅保留了机械测微装置相对红外激光测距仪受温度影响较小的优势，还通过图像采集装置采集机械测微装置的测量图像，并根据对图像的处理实现了高精度
、
高效率的重复定位精度测量
。
而且，本专利技术的测量设备简单
、
成本低，测量方法简单且精度高
。
附图说明
[0023]图1为现有技术的激光测距仪在同一位置连续测量过程精度受温度影响的示意图；
[0024]图2为本专利技术运动部件的重复定位精度测量设备提供的一实施例的结构示意图；
[0025]图3为本专利技术运动部件的重复定位精度测量设备提供的一实施例的方法流程图；
[0026]图4为本专利技术运动部件的重复定位精度测量设备提供的实施例一的方法流程图；
[0027]图5为本专利技术运动部件的重复定位精度测量设备提供的实施例二的方法流程图；
[0028]图6为本专利技术运动部件的重复定位精度测量设备提供的实施例三的方法流程图；
[0029]图中标记：
[0030]1、
设备框架，
2、
千分表，
3、
支架，
4、
图像采集装置，
5、
基板，
6、
接近开关，
7、
磁性表座
。
具体实施方式
[0031]为了使本申请的目的
、
技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明
。
应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请
。
[0032]如图2所示，本专利技术提供了一种运动部件的重复定位精度测量设备，包括：
[0033]机械测微装置，其固定设置于运动部件上方，用于在运动部件移动到预设高度且与机械测微装置的感应部件相接触时启动读数；图2中的机械测微装置为千分表2，具体实施中，其还可以为千分表
2、
千分尺或螺旋测微器；所述机械测微装置通过磁性表座7固定设置在设备框架1上
。
[0034]至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种运动部件的重复定位精度测量设备，其特征在于，包括：机械测微装置，固定设置于运动部件上方，用于在运动部件移动到预设高度且与机械测微装置的感应部件相接触时启动读数；至少一个接近开关，设置于运动部件上方，当在运动部件移动到预设高度时发生状态改变；以及图像采集装置，设置于运动部件上方并与至少一个接近开关相连，用于接收到至少一个接近开关的状态发生改变后，启动拍照，以将机械测微装置的读数画面全部拍摄
。2.
根据权利要求1所述的运动部件的重复定位精度测量设备，其特征在于，所述机械测微装置为百分表
、
千分表
、
千分尺或螺旋测微器
。3.
根据权利要求1所述的运动部件的重复定位精度测量设备，其特征在于，所述图像采集装置为
esp32
‑
cam
图像采集装置
、
基于树莓派图像采集装置或
stm32+ov2640
图像采集装置
。4.
根据权利要求1所述的运动部件的重复定位精度测量设备，其特征在于，所述机械测微装置通过磁性表座固定设置在设备框架上
。5.
根据权利要求1所述的运动部件的重复定位精度测量设备，其特征在于，所述图像采集装置和机械测微装置平行并垂直于运动部件上方，且所述图像采集装置通过支架固...

【专利技术属性】
技术研发人员：匡代伟，陈浩然，赵景洲，
申请(专利权)人：湖南华曙高科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：