CN108225230B - 便携式三坐标测量机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种便携式三坐标测量机，包括：测量头、处理电路以及依次连接的六个旋转关节，所述测量头与一所述旋转关节连接；每一所述旋转关节分别设置有用于检测其旋转角度的角度编码器，每一角度编码器分别与所述处理电路电连接，所述处理电路将各个角度编码器检测到的角度信息转化为电信号，并将该电信号传输到主机设备，以计算出测量头的相对数字坐标。

Description

便携式三坐标测量机

技术领域

本发明涉及精密测量领域，具体涉及一种便携式三坐标测量机。

背景技术

随着机床行业的发展，零部件的加工水平得到提高。零部件的加工周期缩短，尺寸和形位公差要求更加严格，外形结构更加复杂。为确保零部件能达到设计要求，在加工过程中需要对关键因素进行尺寸测量和形位公差检测，以便对后续的生产工艺进行调整；在产品进行组装时，在多个零部件装配后，需要对两个及以上零部件之间配合进行检测，提前发现不合格品，避免次品流入到下一步装配环节。

但传统的测量方法一般是采用游标卡尺、千分表、角度尺等量具进行的测量，对于零件外形尺寸较大，外形复杂的零件，无法直接测量出被测要素，只能零件上选取过渡基准，进行间接测量。间接测量的过程中，即使保证传统量具有很高的精度，但由于无法避免人为测量操作的随机性误差，过渡基准越多，测量次数也随应增加，累计误差也会增大，这不仅导致花费测量时间较长，而且难以确保测量结果的准确性。

目前三坐标测量机一般由三个正交的直线运动轴构成，直线运动轴上配有标尺系统用来度量各轴的坐标数值，通过接触或非接触的方式，采集被测零件上的若干数据点，数据点通过配套的软件进行运算后，直接输出所需的测量结果。这样有效地降低人为测量操作的随机性误差，同时能避免间接测量的耗时长，测量结果不可靠的情况。

但常规的三坐标测量机体积较大，不便于搬运。搬运后，需要专业的人员进行耗时较长的调试后才能正常使用。虽然常规的三坐标测量能对形状复杂的零件进行检测，但对于需要进行现场检测的任务，尤其是车体钣金件生产线的组装检测、大型模具的尺寸及形位公差检测、文物的逆向研究等，难以采用常规的三坐标测量机进行测量任务,所以常规的三坐标测量机在精密检测领域存在较大的空白。

发明内容

本发明实施例提供一种便携式三坐标测量机，具有测量范围大携带灵活的有益效果。

本发明实施例提供一种便携式三坐标测量机，包括：测量头、处理电路以及依次连接的六个旋转关节，所述测量头与一所述旋转关节连接；

每一所述旋转关节分别设置有用于检测其旋转角度的角度编码器，每一角度编码器分别与所述处理电路电连接，所述处理电路将各个角度编码器检测到的角度信息转化为电信号，并将该电信号传输到主机设备，以计算出测量头的相对数字坐标。

在本发明所述的便携式三坐标测量机中，还包括第一连接杆以及第二连接杆；

所述六个旋转关节包括：第一旋转关节、第二旋转关节、第三旋转关节、第四旋转关节、第五旋转关节以及第六旋转关节；

所述第一连接杆的两端分别与所述第二旋转关节以及所述第三旋转关节连接，所述第二连接杆的两端分别与所述第四旋转关节以及所述第五旋转关节连接，所述第四旋转关节与所述第三旋转关节连接，所述第二旋转关节与所述第一旋转关节连接，所述第五旋转关节与所述第六旋转关节连接，所述测量头与所述第六旋转关节连接。

在本发明所述的便携式三坐标测量机中，所述第二旋转关节包括第二角度编码器以及第二连接件；

所述第二角度编码器的一端与所述第一旋转关节连接，所述第二角度编码器的另一端与所述第二连接件连接，所述第二连接件与所述第一连接杆的一端连接。

在本发明所述的便携式三坐标测量机中，所述第二角度编码器包括第二外壳、第二主轴以及平衡部件；

所述第二外壳呈阶梯管状；

所述第二主轴包括同轴设置的外筒以及内管，所述内管的一端与所述外筒的内底壁连接；

所述内管的一端插接在所述第二外壳中，所述第二外壳的一端插接在所述内管与所述外筒之间的间隙中，所述平衡部件套接于所述内管的外侧壁上，且所述平衡部件的端部与所述外筒的端部相互弹性接触。

在本发明所述的便携式三坐标测量机中，所述平衡部件为金属管，所述平衡部件的侧壁上开设有沿着所述金属管的轴向螺旋延伸的狭缝。

在本发明所述的便携式三坐标测量机中，所述平衡部件上的所述狭缝的起始端以及终点端分别设置有第一应力释放槽以及第二应力释放槽。

在本发明所述的便携式三坐标测量机中，还包括一固定环，所述固定环的一端套接在所述平衡部件的外侧壁上，所述固定环的另一端套设在所述外筒的外侧壁上；

所述固定环的朝向所述平衡部件的一端开设有至少一第一限位槽，所述平衡部件的外侧壁上设置有至少一第一限位凸起，所述第一限位凸起插接在所述第一限位槽中。

在本发明所述的便携式三坐标测量机中，所述第一连接杆的中轴线与该第二旋转关节的主轴线相互垂直，该第一旋转关节的主轴线与该第二旋转关节的主轴线相互垂直；该第三旋转关节的主轴线与该第一连接杆的中轴线重合，该第四旋转关节的主轴线分别与该第二连接杆的中轴线以及该第三旋转关节的主轴线垂直，该第五旋转关节的主轴线与该第二连接杆的中轴线重合，该第五旋转关节的主轴线与该第六旋转关节的主轴线垂直。

在本发明所述的便携式三坐标测量机中，所述第二连接件包括相互连接的第一连接管以及第二连接管；

所述第一连接管与所述第一连接杆一端连接；所述第二连接管与所述第二角度编码器的一端连接，所述第一连接管以及第二连接管的中轴线相互垂直。

在本发明所述的便携式三坐标测量机中，还包括电气模块，所述电气模块包覆在所述第一旋转关节的外侧壁上。

在本发明所述的便携式三坐标测量机中，所述电气模块包括包覆于所述第一角度编码器的外侧壁上的壳体部；

所述壳体部上设置有电源组件，所述处理电路设置于所述壳体部上，所述电源组件与所述处理电路电连接。

在本发明所述的便携式三坐标测量机中，还包括用于提醒检测状态的语音组件，所述语音组件设置于所述壳体部上并与所述电源组件电连接。

在本发明所述的便携式三坐标测量机中，还包括个六个温度传感器，每一所述旋转关节分别与一所述温度传感器连接；所述六个旋转关节的角度编码器分别根据对应所述温度传感器检测到的温度参数对自身检测到的角度信息进行补偿。

在本发明所述的便携式三坐标测量机中，每一个所述角度编码器上安装有周期码盘和解码读数头，用于形成周期信号，使得处理电路将周期码盘的信号转化出唯一的角度位置。

在本发明所述的便携式三坐标测量机中，所述处理电路、所述温度传感器以及所述角度编码器之间通过RS485总线型拓扑结构和RS485星型拓扑结构结合的结构进行通讯。

在本发明所述的便携式三坐标测量机中，所述处理电路、所述温度传感器以及所述角度编码器之间环形菊花链拓扑结构进行通讯。

在本发明所述的便携式三坐标测量机中，所述第一旋转关节、所述第三旋转关节、所述第五旋转关节的角度编码器上均安装有无限旋转的滑环。

附图说明

图1是本发明实施例中的便携式三坐标测量机的一种结构示意图。

图2是本发明实施例中的便携式三坐标测量机的分解结构示意图。

图3是本发明实施例中的便携式三坐标测量机的剖视结构示意图。

图4是本发明实施例中的第一连接件的结构示意图。

图5是本发明实施例中的第一连接件的安装结构示意图。

图6是本发明实施例中的第二连接件的安装结构示意图。

图7是本发明实施例中的电气模块的安装结构示意图。

图8是本发明实施例中的第二角度编码器的结构示意图。

图9是本发明实施例中的第二角度编码器的分解结构示意图。

图10是本发明实施例中的第一角度编码器的结构示意图。

图11是本发明实施例中的第三角度编码器的结构示意图。

图12是本发明实施例中的一种数据处理及通信原理图。

图13是本发明实施例中的另一种数据处理及通信原理图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参照图1，图1是本发明一实施例中的便携式三坐标测量机的结构示意图。请同时参照图2以及图3，该便携式三坐标测量机包括：测量头、处理电路以及依次连接的六个旋转关节，所述测量头与一所述旋转关节连接；每一所述旋转关节分别设置有用于检测其旋转角度的角度编码器，每一角度编码器分别与所述处理电路电连接，所述处理电路将各个角度编码器检测到的角度信息转化为电信号，并将该电信号传输到主机设备，以计算出测量头的相对数字坐标。每一个角度编码器上安装有周期码盘和解码读数头，用于形成周期信号，使得处理电路将周期码盘的信号转化出唯一的角度位置。

该六个旋转关节包括第一旋转关节1、第二旋转关节2、第三旋转关节3、第四旋转关节4、第五旋转关节5以及第六旋转关节6。

其中，该便携式三坐标测量机包括还第一连接杆11、第二连接杆12、电气模块40以及测量头50。第一连接杆11的两端分别与所述第二旋转关节2以及所述第三旋转关节3连接，所述第二连接杆12的两端分别与所述第四旋转关节4以及所述第五旋转关节5连接，所述第四旋转关节4与所述第三旋转关节3连接，所述第二旋转关节2与所述第一旋转关节1连接，所述第五旋转关节5与所述第六旋转关节6连接，所述测量头50与所述第六旋转关节6连接。

其中，该第一旋转关节1由第一连接件21与第一角度编码器31连接形成。该第二旋转关节2由第二连接件22与第二角度编码器32连接形成。该第三旋转关节3由第三连接件23与第三角度编码器33连接形成。该第四旋转关节4由第四连接件24与第四角度编码器34连接形成。该第五旋转关节5由第五连接件25与第五角度编码器35连接形成。该第六旋转关节6由该第六连接件26与第六角度编码器36连接形成。

具体地，第四连接件24与第二连接杆12的一端连接，该第四角度编码器34的两端分别与该第四连接件24以及该第三连接件23连接，该第三连接件23与该第三角度编码器33的一端连接，该第三角度编码器33的另一端与该第一连接杆11的一端连接，该第一连接杆11的另一端与该第二连接件22连接，该第二角度编码器32的两端分别与该第一连接件21以及该第二连接件22连接，该第一连接件21与该第一角度编码器31的一端连接。该第一角度编码器31的另一端与该电气模块40连接。

该第五角度编码器35的两端分别与该第二连接杆12的另一端以及该第五连接件25连接。该第六角度编码器36的两端分别与该第五连接件25以及该第六连接件26连接。该第六连接件26与该测量头50连接。

其中，该第一连接杆11的中轴线与该第二角度编码器32的主轴线相互垂直，该第一角度编码器31的主轴线与该第二角度编码器32的主轴线相互垂直；该第三角度编码器33的主轴线与该第一连接杆11的中轴线重合，该第四角度编码器34的主轴线分别与该第二连接杆12的中轴线以及该第三角度编码器33的中轴线垂直。该第五角度编码器35的主轴线与该第二连接杆12的中轴线重合，该第五角度编码器35的主轴线与该第六角度编码器36的主轴线垂直。其中每一角度编码器的主轴线也即是该角度编码器对应的旋转关节的主轴线，也即是旋转轴线。

具体地，该第一连接杆11以及第二连接杆12均为碳纤维杆，均呈中空的管状。

在一些实施例中，该便携式三坐标测量机还包括六个温度传感器，每一温度传感器分别与一角度编码器对应，第一角度编码器31、第二角度编码器32、第三角度编码器33、第四角度编码器34、第五角度编码器35、第六角度编码器36分别与一温度传感器电连接。第一角度编码器31、第二角度编码器32、第三角度编码器33、第四角度编码器34、第五角度编码器35、第六角度编码器36上均设置有温度补偿电路，该温度补偿电路用于根据对应温度传感器检测的温度值，对角度编码器的角度信息进行补偿。

请同时参照图4，该第二连接件22包括第二连接件本体220，该第二连接件本体220上设置有相互垂直的第一连接管221以及第二连接管222。其中，该第一连接管221用于与该第一连接杆11的一端连接。该第二连接管222用于与该第二角度编码器32的一端连接。

该第二连接件本体220上还设置有安装槽223，该温度传感器600通过压固件601以及螺栓602固定安装在该安装槽213中。

请同时参照图5，该第一连接杆11通过一第一粘接件11a与该第二连接件22的第一连接管221连接。

该第一粘接件11a包括相互连接的第一插接部113a和第一粘接部111a，该第一插接部113a和第一粘接部111a的交界处设置有圆环形的台阶112a，该第一插接部113a、第一粘接部111a以及该台阶112a共轴线。

安装时，该第一插接部113a插接在该第一连接管211中，第一插接部113a以及第一连接管211都是锥面，采用锥面配合能使连接更加牢靠。该第一粘接部111a与该第一连接杆的端部通过粘结剂连接，且在本实施例中，该第一粘接部111a的外侧壁面上设置有填胶槽，以供胶水填充于其中，从而加固该第一粘接部111a与第一连接杆11的连接。

进一步地，在本实施例中，该台阶112a上还设置有至少两个第一通孔，对应地，该第一连接管211的端面上设置有至少两个第一螺纹孔，该第一粘接件11a通过螺栓13a加固。螺栓13a穿过第一通孔并螺接在第一螺纹孔中。

在一些实施例中，该第一连接杆11与该第一粘接部的交界处的外壁上还设置有装饰圈12a，该装饰圈12a将该台阶112a的朝向该第一连接杆11的一端的台阶面覆盖。

请回到图2，其中，该第一连接件21包括相互连接的第三连接管211以及第四连接管212，第三连接管211以及该第四连接管212的中轴线相互垂直。其中，该第三连接管211用于供该第二角度编码器32的一端插接于其内，该第四连接管212用于供该第一角度编码器31的一端插接于其内。其中，该第三连接管211内设置有粘接剂，以固定该第二角度编码器32的一端。该第四连接管212内设置有粘接剂，用于固定该第一角度编码器31的一端。

该第三连接件23包括相互连接的第五连接管231以及第六连接管232，该第五连接管231用于供该第三角度编码器33的一端插接于其中。该第六连接管232用于供该第四角度编码器34的一端插接于其中。该第五连接管以及第六连接管的中轴线相互垂直。

该第四连接件24包括相互连接的第七连接管241以及第八连接管242。该第八连接管242用于与该第二连接杆12的一端连接。该第七连接管241用于与该第四角度编码器34的一端连接。该第四角度编码器34的一端通过粘接剂固定在该第七连接管241内。该第七连接管241以及第八连接管242的中轴线相互垂直。

该第五连接件25包括相互连接的第九连接管251以及第十连接管252。该第九连接管251用于与该第五角度编码器35的一端连接，该第十连接管252用于与该第六角度编码器36的一端连接。

该第六连接件26包括相互连接的第十一连接管261以及第十二连接管262。该第十一连接管261用于与该第六角度编码器36的一端连接，该第十二连接管262用于与该测量头50的一端连接。

请回到图1，在一些实施例中，该第五连接件25还设置又第一保护盖60，该第一保护盖60盖设于该第五连接件25的第九连接管251上。

该第一连接件21上还设置又第二保护盖70，该第二保护盖70盖设于该第一连接件21的第二连接管上。

该第三连接件23上还设置有第三保护盖80，该第三保护盖80盖设于该第三连接件23的第六连接管上。

第二连接件22、第四连接件24、第五连接件25、第六连接件26上也设置有保护盖。

请参照图7，该电气模块40包括一包裹在该第一角度编码器31的外周的壳体部401、设于该壳体部401上的电源接口41、指示灯42、按键开关43、电源组件、处理电路以及语音组件。该电源接口41、指示灯42、按键开关43、电源组件分别与该控制电路电连接。电源组件以及语音组件分别与所述处理电路电连接。电源组件包括外置的可拆卸的电池。

请参照图8以及图9，该第二角度编码器32包括第二外壳101、第二主轴102、第二线路板支架103、第二线路板104、第二接收传感器芯片105、第二编码器码盘106、平衡部件107、固定环108以及间隔套109。

其中，该第二外壳101大致呈阶梯管状。该间隔套109穿设于该第二外壳101内。该第二主轴103的一端插设于该间隔套109内。该平衡部件107套接于该第二外壳101上并与该第二外壳的阶梯面相互抵接，该固定环108套接于该第二主轴102的另一端上并与该平衡部件107相互抵接。

具体地，第二外壳101呈阶梯管状；第二主轴102包括同轴设置的外筒1021以及内管1022，所述内管1022的一端与所述外筒1021的内底壁连接，外筒1021以及内管1022采用一体成型工艺制成。所述外筒1021的内径大于所述内管1022的外径。内管1022的一端插接在第二外壳101中，第二外壳101的一端插接在内管1022与所述外筒1021之间的间隙中，所述平衡部件107套接于所述内管1022的外侧壁上，且所述平衡部件107的两端分别与所述第二外壳101的外阶梯面以及所述外筒1021的端部相互弹性低接。

在一些实施例中，该平衡部件107为金属管，平衡部件107的侧壁上开设有沿着金属管的轴向螺旋延伸的狭缝1071，狭缝1071为右旋。狭缝1071的起始端以及终点端分别设置有第一应力释放槽1073以及第二应力释放槽1074。

固定环108的一端套接在平衡部件107的外侧壁上，固定环108的另一端套设在外筒1021的外侧壁上。

固定环108的朝向平衡部件107的一端开设有至少一第一限位槽1081，平衡部件107的外侧壁上设置有至少一第一限位凸起1075，装配完成后，第一限位凸起1075插接在第一限位槽1081中。在本实施例中，第一限位槽1081的数量为两个，且第一限位凸起1075的数量为两个。该两个第一限位凸起1075关于该平衡部件107的中轴线的夹角为180度。

该平衡部件107采用螺栓与该第二主轴102的外筒1021连接。

在一些实施例中，该平衡部件107上的外侧壁上还设置有调整设备辅助平衡力的调整销1072。

螺旋状延伸的狭缝开始处及结束处为应力集中的部位，该部位在扭转过程中容易发生形变或破坏，因此该第一应力释放槽1073以及第二应力释放槽1074可以实现应力的释放。

该平衡部件107可以有效地给操作者在使用设备时候提供良好的辅助平衡力，实现无应力操作。

第一编码器角度编码器、所述第三角度编码器、所述第五角度编码器上均安装有无限旋转的滑环。

请参照图10，该第一角度编码器31包括第一主轴202、第一外壳201、第一端盖203以及第一滑环204。第一端盖203设置于该第一外壳201的一端，该第一滑环204安装于该第一端盖203上。

请参照图11，该第三角度编码器33包括第三主轴302、第三外壳301、第三端盖303以及第三滑环304。第三端盖303设置于该第三外壳301的一端，该第三滑环304安装于该第三端盖303上。

第五角度编码器35和第三角度编码器33的结构相同。

可以理解地，在本发明中，该第一角度编码器31、第二角度编码器32、第三角度编码器33、第四角度编码器34、第五角度编码器35、第六角度编码器36均可以选择光电编码器或磁感应编码器，以上所述的第一角度编码器31、第二角度编码器32、第三角度编码器33的结构描述并不构成限定。

在一些实施例中，请参照图6，该第二连接杆12通过第二粘接件121以及第三粘接件123与该第四连接件24连接。该第二粘接件121以及第三粘接件123通过螺栓连接，该第二粘接件121设置有藏胶槽，其通过胶水与该第二连接杆12连接。该第三粘接件123设置有藏胶槽，其通过胶水与该第四连接件24连接。

请参照图12，在便携式三坐标测量机中，可以使用RS485作为设备内部通讯总线协议。使用USB/WIFI通讯模块502作为RS485作为通讯主机，而编码器采集与补偿模块作为通讯从机。在布线拓扑结构上，使用RS485总线型拓扑结构和RS485星型拓扑结构的接法相结合。由于第一角度编码器31连接的编码器采集与补偿模块501和USB/WIFI通讯模块502直接集合在了通讯盒单元中，该编码器采集与补偿模块501相对于其他模块，采用星型拓扑结构布线模式，直接接入USB/WIFI通讯模块502，节省布线空间，而由于其他几个编码器采集与补偿模块按关节分布在设备的各个位置，优先使用总线型拓扑结构来连接几个采集卡，则可以使得设备内部使用两根差分信号线则可以连接所有采集卡，并且可以随着编码器数量不同，灵活地增加或者减少采集卡节点单元。使用RS485总线型拓扑结构和RS485星型拓扑结构结合的解法，优点在于能够节省布线，提高设备稳定性；节点包含地址信息，总线主机可以任意访问任意节点信息；总线可以发送广播包，使得节点可以在任意时刻获取到相同的操作。对于便携式三坐标测量机，要求所有编码器数据必须严格同步，因此可以利用这种拓扑结构的广播包方式，使得在设备工作周期中，能够实时同步。

请参照图13，在便携式三坐标测量机中，亦可以使用其他总线协议，例如BISS、SCI等总线协议，并使用环形菊花链拓扑结构来连接所有编码器采集与补偿模块。在设备中将所有USB/WIFI模块502作为总线主机，其他设备作为总线从机，并将设备主从机首尾相连，形成环形菊花链结构。在该拓扑结构下，主机首先发送时钟信号和数据信号到总线最近的从机按键处理模块上，按键处理模块分析主机信息后，将自己的信息加载在原来的主机信息上，传递给第四角度编码器34连接的编码器采集与补偿模块501，此时总线主机任然在发送时钟信号。以此类推，则到第一角度编码器31发送到总线主机的信息将挂在上自己本身和在它之前的所有节点的信息，而此时总线主机将继续发送时钟，让第一角度编码器31上的信息全部传入USB/WIFI模块502中，完成本次信息传输。对于环形菊花链拓扑结构，其优点在于，由于主机会提供时钟信号，因此通讯速率可以提得很高；每个节点时钟依赖于上一个节点时钟，而数据则会和上一个节点数据拼合，发往下一个节点，因此时钟将递归到主机时钟上，主机最终收到的数据流又能包含所有节点信号，也是有利于提高通讯速率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (13)

1.一种便携式三坐标测量机，其特征在于，包括：测量头、处理电路以及依次连接的六个旋转关节，所述测量头与一所述旋转关节连接；

每一所述旋转关节分别设置有用于检测其旋转角度的角度编码器，每一角度编码器分别与所述处理电路电连接，所述处理电路将各个角度编码器检测到的角度信息转化为电信号，并将该电信号传输到主机设备，以计算出测量头的相对数字坐标；

还包括第一连接杆以及第二连接杆；

所述六个旋转关节包括第一旋转关节、第二旋转关节、第三旋转关节、第四旋转关节、第五旋转关节以及第六旋转关节；

所述第一连接杆的两端分别与所述第二旋转关节以及所述第三旋转关节连接，所述第二连接杆的两端分别与所述第四旋转关节以及所述第五旋转关节连接，所述第四旋转关节与所述第三旋转关节连接，所述第二旋转关节与所述第一旋转关节连接，所述第五旋转关节与所述第六旋转关节连接，所述测量头与所述第六旋转关节连接；

所述第一旋转关节由第一连接件与第一角度编码器连接形成；

所述第二旋转关节包括第二角度编码器以及第二连接件；

所述第二角度编码器的一端与所述第一旋转关节连接，所述第二角度编码器的另一端与所述第二连接件连接，所述第二连接件与所述第一连接杆的一端连接；

所述第二角度编码器包括第二外壳、第二主轴以及平衡部件；

所述第二外壳呈阶梯管状；

所述第二主轴包括同轴设置的外筒以及内管，所述内管的一端与所述外筒的内底壁连接；

所述内管的一端插接在所述第二外壳中，所述第二外壳的一端插接在所述内管与所述外筒之间的间隙中，所述平衡部件套接于所述内管的外侧壁上，且所述平衡部件的端部与所述外筒的端部相互弹性接触；

所述平衡部件为金属管，所述平衡部件的侧壁上开设有沿着所述金属管的轴向螺旋延伸的狭缝。

2.根据权利要求1所述的便携式三坐标测量机，其特征在于，所述平衡部件上的所述狭缝的起始端以及终点端分别设置有第一应力释放槽以及第二应力释放槽。

3.根据权利要求1所述的便携式三坐标测量机，其特征在于，还包括一固定环，所述固定环的一端套接在所述平衡部件的外侧壁上，所述固定环的另一端套设在所述外筒的外侧壁上；

所述固定环的朝向所述平衡部件的一端开设有至少一第一限位槽，所述平衡部件的外侧壁上设置有至少一第一限位凸起，所述第一限位凸起插接在所述第一限位槽中。

4.根据权利要求1所述的便携式三坐标测量机，其特征在于，所述第一连接杆的中轴线与该第二旋转关节的主轴线相互垂直，该第一旋转关节的主轴线与该第二旋转关节的主轴线相互垂直；该第三旋转关节的主轴线与该第一连接杆的中轴线重合，该第四旋转关节的主轴线分别与该第二连接杆的中轴线以及该第三旋转关节的主轴线垂直，该第五旋转关节的主轴线与该第二连接杆的中轴线重合，该第五旋转关节的主轴线与该第六旋转关节的主轴线垂直。

5.根据权利要求1所述的便携式三坐标测量机，其特征在于，所述第二连接件包括相互连接的第一连接管以及第二连接管；

所述第一连接管与所述第一连接杆一端连接；所述第二连接管与所述第二角度编码器的一端连接，所述第一连接管以及第二连接管的中轴线相互垂直。

6.根据权利要求1所述的便携式三坐标测量机，其特征在于，还包括电气模块，所述电气模块包覆在所述第一旋转关节的外侧壁上。

7.根据权利要求6所述的便携式三坐标测量机，其特征在于，所述电气模块包括包覆于所述第一角度编码器的外侧壁上的壳体部；

所述壳体部上设置有电源组件，所述处理电路设置于所述壳体部上，所述电源组件与所述处理电路电连接。

8.根据权利要求7所述的便携式三坐标测量机，其特征在于，还包括用于提醒检测状态的语音组件，所述语音组件设置于所述壳体部上并与所述电源组件电连接。

9.根据权利要求1所述的便携式三坐标测量机，其特征在于，还包括个六个温度传感器，每一所述旋转关节分别与一所述温度传感器连接；所述六个旋转关节的角度编码器分别根据对应所述温度传感器检测到的温度参数对自身检测到的角度信息进行补偿。

10.根据权利要求9所述的便携式三坐标测量机，其特征在于，每一个所述角度编码器上安装有周期码盘和解码读数头，用于形成周期信号，使得处理电路将周期码盘的信号转化出唯一的角度位置。

11.根据权利要求10所述的便携式三坐标测量机，其特征在于，所述处理电路、所述温度传感器以及所述角度编码器之间通过RS485总线型拓扑结构和RS485星型拓扑结构结合的结构进行通讯。

12.根据权利要求10所述的便携式三坐标测量机，其特征在于，所述处理电路、所述温度传感器以及所述角度编码器之间环形菊花链拓扑结构进行通讯。

13.根据权利要求1所述的便携式三坐标测量机，其特征在于，所述第一旋转关节、所述第三旋转关节、所述第五旋转关节的角度编码器上均安装有无限旋转的滑环。