CN105115460A - 一种便于保证测量精度的三坐标测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便于保证测量精度的三坐标测量装置，包括设置有滑轨的底座、设置在底座上表面上且与所述滑轨啮合的滑移座、固定于滑移座上的竖杆、套设于竖杆且可沿着竖杆的长度方向做升降运动的升降部、设置于升降部上且相对于升降部伸出长度可调的横杆，所述横杆的任意一端设置有测量头，还包括多根拉杆，所述拉杆的上端均与横杆固定连接，拉杆的下端均固定于滑移座上，且拉杆环状布置于竖杆的四周；所述拉杆均为两段组合式结构，所述竖杆、横杆及拉杆的材质相同，且三者上均设置有温度传感器。本发明结构简单，便于三维测量机的拆装和运输，同时还利于减小三维测量机臂的变形，便于实现工件的三坐标实地测量，同时所得值准确度高。

Description

一种便于保证测量精度的三坐标测量装置

技术领域

本发明涉及设备或构件几何尺寸测量仪器领域，特别是涉及一种便于保证测量精度的三坐标测量装置。

背景技术

三维测量机又称为三坐标测量仪，是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器。三坐标测量仪又可定义“一种具有可作三个方向移动的探测器，可在三个相互垂直的导轨上移动，此探测器以接触或非接触等方式传递讯号，三个轴的位移测量系统（如光栅尺）经数据处理器或计算机等计算出工件的各点（x，y，z）及各项功能测量的仪器”。三坐标测量仪的测量功能应包括尺寸精度、定位精度、几何精度及轮廓精度等。三坐标测量机就是在三个相互垂直的方向上有导向机构、测长元件、数显装置，有一个能够放置工件的工作台(大型和巨型不一定有)，测头可以以手动或机动方式轻快地移动到被测点上，由读数设备和数显装置把被测点的坐标值显示出来的一种测量设备。显然这是最简单、最原始的测量机。有了这种测量机后，在测量容积里任意一点的坐标值都可通过读数装置和数显装置显示出来。测量机的采点发讯装置是测头，在沿X，Y，Z三个轴的方向装有光栅尺和读数头。其测量过程就是当测头接触工件并发出采点信号时，由控制系统去采集当前机床三轴坐标相对于机床原点的坐标值，再由计算机系统对数据进行处理。

现有技术中三维测量机在汽车、摩托车、工程机械、铁路机车、能源电力、船舶、科研院校及其他领域中均有运用。三维测量机的测量精度受其上臂的变形影响较大，故现有技术中三维测量机上需要承受弯矩的竖杆一般设置得尺寸较大，以便于其受力时产生尽可能小的变形，故现有三维测量机一般较为笨重，进行三维实地测量时测量机的拆装、搬运不便。

发明内容

针对上述现有技术中三维测量机的测量精度受其上臂的变形影响较大，故现有技术中三维测量机上需要承受弯矩的竖杆一般设置得尺寸较大，以便于其受力时产生尽可能小的变形，故现有三维测量机一般较为笨重，进行三维实地测量时测量机的拆装、搬运不便的问题，本发明提供了一种便于保证测量精度的三坐标测量装置。

为解决上述问题，本发明提供的一种便于保证测量精度的三坐标测量装置通过以下技术要点来解决问题：一种便于保证测量精度的三坐标测量装置，包括设置有滑轨的底座、设置在底座上表面上且与所述滑轨啮合的滑移座、固定于滑移座上的竖杆、套设于竖杆且可沿着竖杆的长度方向做升降运动的升降部、设置于升降部上且相对于升降部伸出长度可调的横杆，所述横杆的任意一端设置有测量头，还包括多根拉杆，所述拉杆的上端均与横杆固定连接，拉杆的下端均固定于滑移座上，且拉杆环状布置于竖杆的四周；所述拉杆均为两段组合式结构，每根拉杆的至少一段为管状结构，拉杆的另一段与为管状结构的一段间隙配合，为管状结构的一段上还设置有用于固定两部分相对位置的锁紧螺帽，拉杆的下端与滑移座铰接连接，拉杆的上端还设置有用于其与竖杆紧固连接的螺帽；所述竖杆、拉杆及横杆的材料相同，且竖杆、拉杆及横杆上均设置有温度传感器。

具体的，设置的拉杆用于强化竖杆的刚度，这样，在竖杆与拉杆的总材料用量小于传统的采用单一竖杆的形式时，本结构的竖杆与拉杆的结构形式可达到单一竖杆甚至超过单一竖杆的刚度，同时以上竖杆与拉杆的结构形式相较于传统的采用单一竖杆为分体式设计，故以上结构不仅轻化了三维测量机的总重量，同时使得三维测量机的拆装、搬运也更为轻便，同时还有利于进一步减小三维测量机上臂的变形。

以上对拉杆的结构限定，便于实现以下目的：根据升降部所需上升到的最高高度，确定拉杆上端与竖杆连接点的位置，拉杆为两端组合式结构及对拉杆两部分形状及配合关系的限定旨在方便的调节拉杆的总长度，拉杆上端设置螺帽的形式便于通过旋转螺帽，拉杆的两端对拉杆施加拉应力保持拉杆的紧绷状态，这样，以上结构中拉杆与竖杆及滑移座装卸方便，便于实现三坐标测量仪的实地测量。

采用竖杆、拉杆及横杆的材料相同的进一步限定，旨在在一定的环境温度下，竖杆、拉杆及横杆产生相同或相对于的热变形，利于测量精度；竖杆、拉杆及横杆上均设置有温度传感器，旨在通过以上温度传感器的反馈值对测量头的测试结果进行修正，以得到更为准确的三坐标测量值。

更进一步的技术方案为：

为使得拉杆能够服务于竖杆的整体，所述拉杆与竖杆的连接点均位于竖杆的上端。

作为一种在满足竖杆及拉杆各自强度的条件下，可减小竖杆及拉杆重量的实现方式，所述竖杆及拉杆均为上端直径小于各自下端直径的锥形杆。

作为一种在相同材料用量下便于获得更大刚度的竖杆及拉杆的结构形式，所述竖杆及拉杆均为中空结构。

作为一种在相同材料用量下横杆具有良好的抵抗弯曲变形能力的横杆实现方式，所述横杆垂直于其长度方向的纵向截面呈宽度小于高度的矩形。

作为一种在相同材料用量下横杆具有良好的抵抗弯曲变形能力的横杆进一步的实现方式，所述横杆为中空杆。

本发明具有以下有益效果：

1、设置的拉杆用于强化竖杆的刚度，这样，在竖杆与拉杆的总材料用量小于传统的采用单一竖杆的形式时，本结构的竖杆与拉杆的结构形式可达到单一竖杆甚至超过单一竖杆的刚度，同时以上竖杆与拉杆的结构形式相较于传统的采用单一竖杆为分体式设计，故以上结构不仅轻化了三维测量机的总重量，同时使得三维测量机的拆装、搬运也更为轻便，同时还有利于进一步减小三维测量机上臂的变形。

2、以上对拉杆的结构限定，便于实现以下目的：根据升降部所需上升到的最高高度，确定拉杆上端与竖杆连接点的位置，拉杆为两端组合式结构及对拉杆两部分形状及配合关系的限定旨在方便的调节拉杆的总长度，拉杆上端设置螺帽的形式便于通过旋转螺帽，拉杆的两端对拉杆施加拉应力保持拉杆的紧绷状态，这样，以上结构中拉杆与竖杆及滑移座装卸方便，便于实现三坐标测量仪的实地测量。

3、采用竖杆、拉杆及横杆的材料相同的进一步限定，旨在在一定的环境温度下，竖杆、拉杆及横杆产生相同或相对于的热变形，利于测量精度；竖杆、拉杆及横杆上均设置有温度传感器，旨在通过以上温度传感器的反馈值对测量头的测试结果进行修正，以得到更为准确的三坐标测量值。

附图说明

图1为本发明所述的一种便于保证测量精度的三坐标测量装置一个具体实施例的结构示意图。

图中标记分别为：1、底座，2、滑移座，3、竖杆，4、横杆，5、升降部，6、拉杆。

具体实施方式

本发明提供了一种便于保证测量精度的三坐标测量装置，下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明不仅限于以下实施例：

实施例1：

如图1所示，一种便于保证测量精度的三坐标测量装置，包括设置有滑轨的底座1、设置在底座1上表面上且与所述滑轨啮合的滑移座2、固定于滑移座2上的竖杆3、套设于竖杆3且可沿着竖杆3的长度方向做升降运动的升降部5、设置于升降部5上且相对于升降部5伸出长度可调的横杆4，所述横杆4的任意一端设置有测量头，还包括多根拉杆6，所述拉杆6的上端均与横杆4固定连接，拉杆6的下端均固定于滑移座2上，且拉杆6环状布置于竖杆3的四周；所述拉杆6均为两段组合式结构，每根拉杆6的至少一段为管状结构，拉杆6的另一段与为管状结构的一段间隙配合，为管状结构的一段上还设置有用于固定两部分相对位置的锁紧螺帽，拉杆6的下端与滑移座2铰接连接，拉杆6的上端还设置有用于其与竖杆3紧固连接的螺帽；所述竖杆3、拉杆6及横杆4的材料相同，且竖杆3、拉杆6及横杆4上均设置有温度传感器。

本实施例中，设置的拉杆6用于强化竖杆3的刚度，这样，在竖杆3与拉杆6的总材料用量小于传统的采用单一竖杆3的形式时，本结构的竖杆3与拉杆6的结构形式可达到单一竖杆3甚至超过单一竖杆3的刚度，同时以上竖杆3与拉杆6的结构形式相较于传统的采用单一竖杆3为分体式设计，故以上结构不仅轻化了三维测量机的总重量，同时使得三维测量机的拆装、搬运也更为轻便，同时还有利于进一步减小三维测量机上臂的变形。

以上对拉杆6的结构限定，便于实现以下目的：根据升降部5所需上升到的最高高度，确定拉杆6上端与竖杆3连接点的位置，拉杆6为两端组合式结构及对拉杆6两部分形状及配合关系的限定旨在方便的调节拉杆6的总长度，拉杆6上端设置螺帽的形式便于通过旋转螺帽，拉杆6的两端对拉杆6施加拉应力保持拉杆6的紧绷状态，这样，以上结构中拉杆6与竖杆3及滑移座2装卸方便，便于实现三坐标测量仪的实地测量。

采用竖杆3、拉杆6及横杆4的材料相同的进一步限定，旨在在一定的环境温度下，竖杆3、拉杆6及横杆4产生相同或相对于的热变形，利于测量精度；竖杆3、拉杆6及横杆4上均设置有温度传感器，旨在通过以上温度传感器的反馈值对测量头的测试结果进行修正，以得到更为准确的三坐标测量值。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上作进一步限定，如图1所示，为使得拉杆6能够服务于竖杆3的整体，所述拉杆6与竖杆3的连接点均位于竖杆3的上端。

作为一种在满足竖杆3及拉杆6各自强度的条件下，可减小竖杆3及拉杆6重量的实现方式，所述竖杆3及拉杆6均为上端直径小于各自下端直径的锥形杆。

作为一种在相同材料用量下便于获得更大刚度的竖杆3及拉杆6的结构形式，所述竖杆3及拉杆6均为中空结构。

实施例3：

本实施例在以上实施例提供的任意一个方案的基础上作进一步限定，作为一种在相同材料用量下横杆4具有良好的抵抗弯曲变形能力的横杆4实现方式，所述横杆4垂直于其长度方向的纵向截面呈宽度小于高度的矩形。

作为一种在相同材料用量下横杆4具有良好的抵抗弯曲变形能力的横杆4进一步的实现方式，所述横杆4为中空杆。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种便于保证测量精度的三坐标测量装置，包括设置有滑轨的底座（1）、设置在底座（1）上表面上且与所述滑轨啮合的滑移座（2）、固定于滑移座（2）上的竖杆（3）、套设于竖杆（3）且可沿着竖杆（3）的长度方向做升降运动的升降部（5）、设置于升降部（5）上且相对于升降部（5）伸出长度可调的横杆（4），所述横杆（4）的任意一端设置有测量头，其特征在于，还包括多根拉杆（6），所述拉杆（6）的上端均与横杆（4）固定连接，拉杆（6）的下端均固定于滑移座（2）上，且拉杆（6）环状布置于竖杆（3）的四周；所述拉杆（6）均为两段组合式结构，每根拉杆（6）的至少一段为管状结构，拉杆（6）的另一段与为管状结构的一段间隙配合，为管状结构的一段上还设置有用于固定两部分相对位置的锁紧螺帽，拉杆（6）的下端与滑移座（2）铰接连接，拉杆（6）的上端还设置有用于其与竖杆（3）紧固连接的螺帽；所述竖杆（3）、拉杆（6）及横杆（4）的材料相同，且竖杆（3）、拉杆（6）及横杆（4）上均设置有温度传感器。

2.根据权利要求1所述的一种便于保证测量精度的三坐标测量装置，其特征在于，所述拉杆（6）与竖杆（3）的连接点均位于竖杆（3）的上端。

3.根据权利要求1所述的一种便于保证测量精度的三坐标测量装置，其特征在于，所述竖杆（3）及拉杆（6）均为上端直径小于各自下端直径的锥形杆。

4.根据权利要求3所述的一种便于保证测量精度的三坐标测量装置，其特征在于，所述竖杆（3）及拉杆（6）均为中空结构。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种便于保证测量精度的三坐标测量装置，其特征在于，所述横杆（4）垂直于其长度方向的纵向截面呈宽度小于高度的矩形。

6.根据权利要求5所述的一种便于保证测量精度的三坐标测量装置，其特征在于，所述横杆（4）为中空杆。