CN102221350B - 一种基于激光跟踪仪对柱形结构轴心线的测量机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于激光跟踪仪对柱形结构轴心线的测量机构，包括核心支架、自适应轮组、猫眼支撑法兰、电机固定架、电机支撑片和猫眼支架管；所述核心支架为空心圆柱轴套，该空心圆柱轴套套接在柱形结构外侧；所述空心圆柱轴套内侧设置有自适应轮组，自适应轮组由安装在空心圆柱轴套内侧两端分别对称安装的四个轮子构成，其中七个轮子是随动轮、一个轮子是驱动轮；所述随动轮上连接有猫眼支撑法兰、猫眼支撑法兰上连接有猫眼支架管。本发明的有益效果是，采集的数据连贯性要好，减少了人工干预带来的误差。结构简单，通过调整八个轮子与轴套之间的安装关系，本结构有一定的扩展性能，可以适应不同直径的芯棒测量。
Description
技术领域：
本发明属于测量领域，涉及一种配套辅助测量设备，尤其是一种基于激光跟踪仪对柱形结构轴心线的测量机构。
背景技术：
激光跟踪仪是一种以激光为测距手段配以反射标靶的仪器，依赖于高精度的角度编码器、断光再续和激光测距三大技术。它同时配有绕两个轴转动的测角机构，形成一个完整球坐标测量系统，可以用它来测量静止目标，跟踪和测量移动目标或它们的组合，进而用它测直线度和角度，特别在较长距离的测量中发挥了它的优势。配套于激光跟踪仪的T-Probe的发明更使隐蔽处测量成为可能，尤其是对方向姿态的测量大大扩展了激光跟踪仪的应用。但是对于某些测量目标，即使是配备了T-Probe的激光跟踪仪也是不能较好的进行测量的，例如，针对车床主轴的轴心线的测量，因为测量对象非常规则，用T-Probe测量就不够稳定，测量所取得的点阵也没有好的连贯性，需要采集较多数据时效率也比较低。
发明内容：
针对配备了T-Probe的激光跟踪仪仍然不能取得好的测量点阵的连贯性情况，本发明设计了一种机械结构，通过在车床主轴芯棒外围设计一套能够实现螺旋运转的机构，携带激光猫眼(激光跟踪仪的光线标靶，起原路反光作用)，实现激光跟踪仪对柱形结构的快速、自动化、连贯测量。
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于激光跟踪仪对柱形结构轴心线的测量机构，包括核心支架、自适应轮组、猫眼支撑法兰、电机固定架、电机支撑片和猫眼支架管；所述核心支架为空心圆柱轴套，该空心圆柱轴套套接在柱形结构外侧；所述空心圆柱轴套内侧设置有自适应轮组，自适应轮组由安装在空心圆柱轴套内侧两端分别对称安装的四个轮子构成，其中七个轮子是随动轮、一个轮子是驱动轮；所述随动轮上连接有猫眼支撑法兰、猫眼支撑法兰上连接有猫眼支架管。
所述电机固定架设置在核心支架外表面，在电机固定架顶端设置有电机支撑片。
所述随动轮为轮向能够任意旋转的轮子，驱动轮为轮向与轴套截面成一个固定夹角的轮子。
所述七个随动轮纸中并排一侧的四个是沿轴套径向固定的，而另外的三个随动轮以及驱动轮都是通过弹簧紧压到主轴芯棒上。
本发明的有益效果是，可以自动的实现数据采集过程，比T-Probe手持随机采点更正规，采集的数据连贯性要好，减少了人工干预带来的误差。结构简单，通过调整八个轮子与轴套之间的安装关系，本结构有一定的扩展性能，可以适应不同直径的芯棒测量。
附图说明：
图1是本发明的机械原理图；
图2是机械原理图另一个角度的视图；
图3是随动轮机械原理图；
图4是随动轮纵剖面构造图；
图5是用本装置进行螺旋测量过程原理图。
图中：1为核心支架、2为自适应轮组、3为猫眼支撑法兰、4为电机固定架、5为电机支撑片、6为固定倾角驱动轮、7、猫眼支架管。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1、图2、图3、图4和图5，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：根据待测量车床主轴芯棒的轴径，设计了一套机械机构，套装与芯棒外围。基本的结构是以空心圆柱轴套为支架，在轴套内侧分两端对称各安装四个轮子，其中七个为轮向可以任意旋转的随动轮，另外一个轮为与轴套截面成一个确定夹角作为驱动轮。七个随动轮纸中并排一侧的四个是沿轴套径向固定的，而另外的三个随动轮以及驱动轮都是通过弹簧紧压到主轴芯棒上，通过这种结构，可以实现：1，轴套与芯棒之间的螺旋互动关系，2，轴套与芯棒相对位置的不变。在此基础上由轴套上引出一段结构，实现对猫眼的夹持。通过这种结构，螺旋前进的轴套结构带动猫眼的螺旋前进，从而实现了对芯棒圆柱外延的取点测量，形成一系列的连贯的螺旋线数据，配以算法即可算出芯棒的轴心线，实现测量任务。
可以明确的看到本发明的机械结构，结构的主体是1号零件核心支架(即轴套)，七个标号为2的随动轮零件分布的位置保证了整个结构套接到芯棒上时能保持结构受到均匀的支撑，通过调整随动轮压到芯棒上的弹簧力的大小，保证了整套结构在绕芯棒转动过程中，结构与芯棒的充分接合。
结构安装到芯棒上之后，通过驱动轮(零件4)的直接驱动，猫眼即形成了螺旋线运动方式，在图4螺旋测量过程原理图中得到了体现，由激光跟踪仪采集到的数据，经过圆柱拟合算法的处理，即可实现测量。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
Claims (5)
1.基于激光跟踪仪对柱形结构轴心线的测量机构，其特征在于：包括核心支架、自适应轮组、猫眼支撑法兰、电机固定架、电机支撑片和猫眼支架管；所述核心支架为空心圆柱轴套，该空心圆柱轴套套接在柱形结构外侧；所述空心圆柱轴套内侧设置有自适应轮组，自适应轮组由安装在空心圆柱轴套内侧两端分别对称安装的四个轮子构成，其中七个轮子是随动轮、一个轮子是驱动轮；所述空心圆柱轴套上连接有猫眼支撑法兰、猫眼支撑法兰上连接有猫眼支架管。
2.如权利要求1所述的测量机构，其特征在于：所述电机固定架设置在核心支架外表面，在电机固定架顶端设置有电机支撑片。
3.如权利要求1所述的测量机构，其特征在于：所述随动轮为轮向能够任意旋转的轮子，驱动轮为轮向与空心圆柱轴套截面成一个固定夹角的轮子。
4.如权利要求1所述的测量机构，其特征在于：所述七个随动轮子中并排一侧的四个是沿空心圆柱轴套径向固定的，而另外的三个随动轮以及驱动轮都是通过弹簧紧压到待测量车床的主轴芯棒上。
5.如权利要求2所述的测量机构，其特征在于：所述电机是指TH25JZ280电机。
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