CN105910521A - 三坐标测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三坐标测量装置，平台的上表面由纵横交错的刻线分隔成若干个大小一致的正方形区域，在平台其中一条侧边的中部设置立杆，该立杆垂直于平台，立杆朝向平台一侧的表面上从下往上设置有刻度线，能够容置有色液体的水管的固定端固定在立杆的顶端，水管的活动端能伸到平台另一侧边界角点上，且能抬升到与立杆顶端同一水平高度，水管自固定端往活动端的方向设有一段竖直段，该竖直段固定于立杆上，并且竖直段沿着刻度线从上往下延伸，在水管的活动端套挂有吊锥。本发明结构简单，价格便宜，成本只需2万元左右，不仅操作便捷，测量结果准确、可靠，而且对尺寸、测量物不能变动等都无要求，能够适用于试制车间等环境恶劣的场地。

Description

三坐标测量装置
技术领域
本发明属于测量设备技术领域，具体地说，特别涉及一种三坐标测量装置。
背景技术
现有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，又称为三坐标测量机或三坐标量床。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。
简单地说,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。
目前，用于汽车生产企业样车试制的三坐标测量仪均为外购设备，虽有测量功能包括尺寸精度、定位精度、几何精度及轮廓精度等，但也有相应缺点：
1、价格昂贵，国产柔性关节臂三坐标测量仪批发价在25万以上，国产固定三坐标测量仪批发价为35万以上，进口价格更贵，并且还要配置一台电脑配合使用；
2、三坐标测量仪对工作环境要求比较高，不适用于工作环境恶劣的试制车间等；
3、三坐标测量仪对手工样车改制、样件制作等效率不高，要求测量物不能变动，否则需要重新测量，并且固定的三坐标测量仪对整车尺寸也有限制。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种三坐标测量装置。
本发明技术方案如下：一种三坐标测量装置，其特征在于：平台为矩形，该平台的上表面由纵横交错的刻线分隔成若干个大小一致的正方形区域，在所述平台其中一条侧边的中部设置立杆，该立杆垂直于平台，且立杆的下端与平台相固定，在所述立杆朝向平台一侧的表面上从下往上设置有刻度线，该刻度线的零刻度与平台的顶面平齐，能够容置有色液体的水管的固定端固定在立杆的顶端，水管的活动端能伸到平台另一侧边界角点上，且能抬升到与立杆顶端同一水平高度，所述水管自固定端往活动端的方向设有一段竖直段，该竖直段固定于立杆上，并且竖直段沿着刻度线从上往下延伸，在所述水管的活动端套挂有吊锥。
采用以上技术方案，以刻度线的零刻度与平台中间刻线交点为坐标原点，按照“右手定律”确定X/Y/Z的正反方向，制定的坐标方向与整车坐标系一致。在水管里注入有颜色水，最好是红色，方便读取数值，水管活动端套挂一个吊锥。这样首先通过升降水管的活动端来确定Z向值，将吊锥线固定在水管活动端同一水平面处，再通过水平移动水管活动端，让吊锥确定X、Y方向，因水平移动有误差，确定X/Y方向后再抬升水管达到准确数值。由此可见，本发明利用连通器原理，通过有颜色水在水管竖直段的液面高度并借助刻度线来读取数值，可以快速方便地测量样车、样件各部位三坐标值，或根据数据三坐标值快速方便地制作样车、样件等。
作为优选，所述立杆为型钢，立杆的横截面为矩形，且立杆的下端与平台的侧面相焊接。
作为优选，所述刻度线形成于卷尺上，该卷尺拉伸固定于立杆上。
作为优选，所述水管为两端敞口的塑料管。
有益效果：本发明结构简单，价格便宜，成本只需2万元左右，不仅操作便捷，测量结果准确、可靠，而且对尺寸、测量物不能变动等都无要求，能够适用于试制车间等环境恶劣的场地。
附图说明
图1是本发明一具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1所示，本发明由平台1、立杆2、卷尺、水管4和吊锥5等构成。其中，平台1为矩形，并由钢板制成，平台1的尺寸根据实际需要确定。平台1的上表面在水平面上，该平台1的上表面由纵横交错的刻线分隔成若干个大小一致的正方形区域，每格正方形区域的规格为100mm X100mm。在平台1图示的右侧边的中部设置立杆2，立杆2优选为型钢，立杆2的横截面为矩形，该立杆2垂直于平台1，立杆2的下端与平台1的右侧面相焊接固定。在立杆2的左侧表面上从下往上设置有刻度线3，刻度线3可以直接绘制或刻制于立杆2上，刻度线3也可以是卷尺自带的，该卷尺拉伸固定于立杆2上，刻度线3的零刻度与平台1的顶面平齐。
如图1所示，水管4为两端敞口的塑料管，直径最好小于20mm，水管4内能够容置有色液体。水管4的固定端固定在立杆2的顶端，水管4自固定端往活动端的方向设有一段竖直段41，该竖直段41固定于立杆2上，并且竖直段41沿着刻度线3从上往下延伸。水管4的活动端能伸到平台1左侧的前后边界角点上，且能抬升到与立杆2顶端同一水平高度，并且最好要有一定的调节长度余量。在水管4的活动端设置有吊锥5，吊锥5通过吊锥线套挂在水管4的活动端。
本发明的工作原理如下：
以刻度线3的零刻度与平台1中间刻线交点为坐标原点，按照“右手定律”确定X/Y/Z的正反方向，如图1所示的左右方向为X轴方向，前后方向为Y轴方向，上下方向为Z轴方向，制定的坐标方向与整车坐标系一致。在水管4里注入有颜色水，最好是红色，方便读取数值。这样首先通过升降水管4的活动端来确定Z向值，再通过水平移动水管4活动端，让吊锥5确定X、Y方向，因水平移动有误差，确定X/Y方向后再抬升水管4达到准确数值。本发明利用连通器原理，通过有颜色水在水管竖直段的液面高度并借助刻度线来读取数值，可以快速方便地测量样车、样件各部位三坐标值，或根据数据三坐标值快速方便地制作样车、样件等。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种三坐标测量装置，其特征在于：平台(1)为矩形，该平台(1)的上表面由纵横交错的刻线分隔成若干个大小一致的正方形区域，在所述平台(1)其中一条侧边的中部设置立杆(2)，该立杆(2)垂直于平台(1)，且立杆(2)的下端与平台(1)相固定，在所述立杆(2)朝向平台(1)一侧的表面上从下往上设置有刻度线(3)，该刻度线(3)的零刻度与平台(1)的顶面平齐，能够容置有色液体的水管(4)的固定端固定在立杆(2)的顶端，水管(4)的活动端能伸到平台(1)另一侧边界角点上，且能抬升到与立杆(2)顶端同一水平高度，所述水管(4)自固定端往活动端的方向设有一段竖直段(41)，该竖直段(41)固定于立杆(2)上，并且竖直段(41)沿着刻度线(3)从上往下延伸，在所述水管(4)的活动端套挂有吊锥(5)。
2.如权利要求1所述的三坐标测量装置，其特征在于：所述立杆(2)为型钢，立杆(2)的横截面为矩形，且立杆(2)的下端与平台(1)的侧面相焊接。
3.如权利要求1所述的三坐标测量装置，其特征在于：所述刻度线(3)形成于卷尺上，该卷尺拉伸固定于立杆(2)上。
4.如权利要求1所述的三坐标测量装置，其特征在于：所述水管(4)为两端敞口的塑料管。
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