CN108344366A - 一种三维点对点长度量短标尺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种三维点对点长度量短标尺，包括标准轴组件、转台组件和升降组件，转台组件与升降组件连接由其带动沿竖直方向进行升降，标准轴组件连接在转台组件上由其带动在竖直平面内旋转，标准轴组件包括直线导轨、沿直线导轨活动的滑台和在直线导轨的一端设置的激光干涉仪，并在滑台设置了对准激光干涉仪的靶镜一和对准待检测的跟踪仪的靶镜二。本发明结构简单、紧凑，占用空间小，建造方便，集成实现多种测量模式，测量模式的转换灵活方便快捷，有效提高测量效率，可实现全程自动化测量，降低人工劳动强度，也避免人为因素造成的失误和误差，通过干涉仪测定标准值，取代传统的固定基线桩，有效提高了系统精度，降低了测量不确定。
Description
技术领域
本发明涉及用于检定、校准测量仪器的标准装置的技术领域，尤其涉及一种三维点对点长度量短标尺。
背景技术
三维点对点长度示值误差是激光跟踪三维坐标测量系统的重要误差之一，三维点对点长度量短标尺是用来检定或校准三维点对点长度示值误差的的长度标准装置，激光跟踪三维坐标测量系统广泛用于航天航空、机械制造、发电设备制造、码头船舶等领域中，保障生产加工的精确性。
传统的点对点长度示值误差检校方法，是设置了多种不同规格的基线桩，主要包括有位于一条直线上的两个高度相同的基线桩，此种基线桩用于进行水平长度测量的检定或校准；还包括沿竖直方向的基线桩，基线桩的不同高度设置有靶球，此种基线桩用于进行垂直长度测量的检定或校准；还包括具有不同高度的基线桩，此种基线桩用于进行左、右对角测量的检定或校准。为了进行不同状态的测量需要设置大量的基线桩，建造成本高、工期长，并且占用空间大，测量操作繁琐，测量过程全为人工手动操作，劳动强度大，无法实现自动化测量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种三维点对点长度量短标尺，解决目前技术中的需要设置大量的基线桩，占用空间大，测量繁琐效率低，测量过程全为人工手动操作，劳动强度大的问题。
为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：
一种三维点对点长度量短标尺，其特征在于，包括标准轴组件、转台组件和升降组件，所述的转台组件与升降组件连接由其带动沿竖直方向进行升降，标准轴组件连接在转台组件上由其带动在竖直平面内旋转，所述的标准轴组件包括直线导轨、沿直线导轨活动的滑台和在直线导轨的一端设置的激光干涉仪，并在滑台设置了对准激光干涉仪的靶镜一和对准待检测的跟踪仪的靶镜二。本发明所述的三维点对点长度量短标尺通过升降组件带动标准轴组件垂直上下移动，并且转台组件带动标准轴组件在竖直平面内旋转，通过姿态调整实现了传统基线场中的各种规格的基线桩的测量功能，结构简单、紧凑，占用空间小，实现多种功能，测量效率高，在滑台沿着直线导轨移动后，激光干涉仪测量滑台上的靶镜一得到标准值，而待检测的跟踪仪测量靶镜二得到被检值，通过对标准值和被检值的对比即可对跟踪仪进行检定或校准，测试灵活方便，并且标准值由激光干涉仪测得，取代传统的固定基线桩，有效提高标准值的精度，从而有效提高检定、校准的精度。
进一步的，所述的标准轴组件包括刚性基座，直线导轨铺设在刚性基座上，刚性基座对直线导轨提供稳定的支撑，保障直线导轨的直线度，从而提高系统的精度。
进一步的，所述的刚性基座上设置用于将刚性基座连接在转台组件上的调节支架，方便调节直线导轨的水平度，保障测量的精确度。
进一步的，所述的滑台由牵引装置带动沿直线导轨活动，牵引装置采用丝杆、齿轮齿条或同步带的一种，精确控制滑台的移动距离，并稳定滑台在移动后的位置，避免滑台晃动导致测量误差增大。
进一步的，所述的牵引装置包括平行于直线导轨的齿条，滑台上连接有电机，电机的输出轴上连接着与齿条啮合的齿轮，牵引稳定性好，并且能精确控制滑台的移动距离，并保持滑台当前位置的稳定，避免出现滑台晃动。
进一步的，所述的牵引装置还包括与直线导轨平行设置在刚性基座上的支撑导轨，齿条装置在支撑导轨上，支撑导轨上设置了沿其滑动的直线轴承，直线轴承与滑台连接，电机装置在直线轴承上，刚性基座保障支撑导轨的平直度，从而保障齿条的直线度，从而保障滑台移动的直线度和精确度，最终提高系统测量精度。
进一步的，所述的直线导轨的两端设置了用于对滑台进行定位的限位机构，使得滑台复位到端部时能够精度的定位，使滑台有高精度的初始位置，提高测量精度。
进一步的，所述的限位机构为压触装置，滑台抵靠在压触装置上由压触装置反馈压力值，压力越大发生的形变就越大，从而滑台对限位机构的压力不同则滑台到达限位点的位置是不同的，限位点存在误差则会影响重复定位精度的测量，利用压触装置监测滑台移动到直线导轨的端部时对压触装置的压力，只要压力相同即可使牵引装置停止工作，此时认为滑台精确的到达了限位点位置，实现高重复性的定位需求。
进一步的，所述的转台组件包括驱动标准轴组件在竖直平面内360°旋转的转动组件，还包括驱动标准轴组件在其旋转平面的法向上进行倾斜的抬升组件，实现标准轴组件的不同姿态，可进行水平长度测量的检定或校准、垂直长度测量的检定或校准，以及左、右对角测量的检定或校准，使用方便灵活，实现多种功能，可全程自动完成，测量效率高，避免人为因素造成的失误、误差，有效降低劳动强度。
进一步的，所述的升降组件包括沿竖直方向的竖直导轨和沿竖直导轨上下滑动的升降台，转台组件连接在升降台上，竖直导轨上还设置了用于测定升降台活动距离的光栅或磁栅，调节灵活性好，提高测量的自由度和精确度。
与现有技术相比，本发明优点在于：
本发明所述的三维点对点长度量短标尺结构简单、紧凑，占用空间小，建造方便，集成实现多种测量模式，测量模式的转换灵活方便快捷，有效提高测量效率，可实现全程自动化测量，降低人工劳动强度，也避免人为因素造成的失误和误差，通过干涉仪测定标准值，取代传统的固定基线桩，有效提高了系统精度，降低了测量不确定。
附图说明
图1为三维点对点长度量短标尺的测量空间示意图；
图2为三维点对点长度量短标尺的结构示意图；
图3为标准轴组件的正视图；
图4为标准轴组件的俯视图；
图5为图3的A-A剖面图
图6为图3中细节B的示意图；
图7为水平长度测量模式的示意图；
图8为竖直长度测量模式的示意图；
图9为右对角测量模式的示意图；
图10为左对角测量模式的示意图；
图11为复合角测量模式的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开的一种三维点对点长度量短标尺，可实现多种测量模式，结构简单、紧凑，占用空间小，操作方便、简单，可实现自动化测量，取代传统的人工手动测量的方式，可极大的降低劳动强度，提高测量效率。
如图1所示，三维点对点长度量短标尺的测量功能需求是，具有可定位的Z方向移动、XZ平面内绕中心旋转(0°、45°、90°、135°)、XZ的法平面内旋转(产生复合角)的运动功能。
如图2至图6所示，三维点对点长度量短标尺主要包括标准轴组件、转台组件和升降组件，转台组件与升降组件连接由其带动沿竖直方向进行升降，标准轴组件连接在转台组件上，转台组件包括驱动标准轴组件在竖直平面(XZ平面)内旋转的转动组件，还包括驱动标准轴组件在其旋转平面(XZ平面)的法向上进行倾斜的抬升组件，所述的标准轴组件包括直线导轨1、沿直线导轨1活动的滑台2和在直线导轨1的一端设置的激光干涉仪3，滑台的有效行程大于等于2.4m，直线导轨1的直线度优于0.03mm/m，并在滑台2设置了对准激光干涉仪3的靶镜一4和对准待检测的跟踪仪的靶镜二5，待检测的跟踪仪正对标准轴组件的旋转平面，当标准轴组件上的滑台沿直线导轨1运动时，激光干涉仪3和待检测的跟踪仪同时读出位移值，激光干涉仪3的读数为标准值，待检测的跟踪仪的读数为被检值，即可对跟踪仪进行检定或校准。
升降组件可灵活的调整标准轴组件的高度来适应不同的需求，转台组件调整标准轴组件的倾斜状态来实现不同的测量模式，如图7所示，当标准轴组件在竖直平面内旋转使得直线导轨1处于水平状态时，可进行水平长度的测量；如图8所示，标准轴组件在竖直平面内旋转使得直线导轨1处于竖直状态时，可进行竖直长度的测量；如图9、10所示，标准轴组件在竖直平面内旋转使得直线导轨1处于倾斜的状态时，可进行左对角、右对角的测量；如图11所示，转台组件使得标准轴组件在其旋转平面的法向上进行倾斜，可进行复合角度的测量。
升降组件包括沿竖直方向(Z向)的竖直导轨17和沿竖直导轨17上下滑动的升降台18，转台组件19连接在升降台18上，竖直导轨17上设置了光栅或磁栅来测定升降台的升降活动距离，还设置了驱动升降台18上下运动的驱动装置，驱动装置可采用丝杆、齿轮齿条或同步带等，升降台18的定位精度需要优于1mm，转台组件19的转动组件驱动标准轴组件在竖直平面(XZ平面)内360°旋转，并且连续可调，转动角度精度优于0.1°，转台组件19的抬升组件驱动标准轴组件在XZ平面的法向上进行倾斜，0～30°多点可调，并且角度调节精度优于0.5°。
在本实施例中，标准轴组件还包括刚性基座6，直线导轨1铺设在刚性基座6上，刚性基座6的上设置用于将刚性基座6连接在转台组件19上的调节支架7，使得标准轴组件在转动至水平向时具有精确的水平度；标准轴组件还包括带动滑台2沿直线导轨1活动的牵引装置，牵引装置可采用丝杆、齿轮齿条或同步带等，在本实施例中，牵引装置采用齿轮齿条结构，主要包括支撑导轨8、直线轴承9、齿条10和电机11，支撑导轨8、直线轴承9、齿条10和电机11由外罩罩住，避免杂质导致传动部件磨损，保障传动精度，支撑导轨8装置在刚性基座6上并且与直线导轨1平行，平行于直线导轨1的齿条10装置在支撑导轨8上，直线轴承9沿着支撑导轨8滑动，直线轴承9与滑台2连接，电机11装置在直线轴承9上，电机11的输出轴上连接着与齿条10啮合的齿轮12，电机11正反转工作使得滑台2沿着直线导轨1滑动。
滑台2上装置了工作台13，工作台13上开设了若干的安装槽14，安装槽14为槽口窄槽底宽的结构，安装支架15连接在安装槽14内，将靶镜一4和靶镜二5由安装支架15固定。
为了提高系统精度，需要对滑台2的初始位置进行精确定位，因此在直线导轨1的两端设置了用于对滑台2进行定位的限位机构16，当滑台2抵靠在限位机构16上时，滑台2对限位机构16的压力不同则发生的形变不同，从而滑台2到达的限位点位置是存在误差的，难以保障精确的重复定位，因此在本实施例中，限位机构16采用压触装置，滑台2抵靠在压触装置上由压触装置反馈压力值，当压力值达到设定值时即认为滑台2到达了精确的限位点位置，实现高重复性定位需求，提高系统测量精度。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种三维点对点长度量短标尺，其特征在于，包括标准轴组件、转台组件和升降组件，所述的转台组件与升降组件连接由其带动沿竖直方向进行升降，标准轴组件连接在转台组件上由其带动在竖直平面内旋转，所述的标准轴组件包括直线导轨(1)、沿直线导轨(1)活动的滑台(2)和在直线导轨(1)的一端设置的激光干涉仪(3)，并在滑台(2)设置了对准激光干涉仪(3)的靶镜一(4)和对准待检测的跟踪仪的靶镜二(5)。
2.根据权利要求1所述的三维点对点长度量短标尺，其特征在于，所述的标准轴组件包括刚性基座(6)，直线导轨(1)铺设在刚性基座(6)上。
3.根据权利要求2所述的三维点对点长度量短标尺，其特征在于，所述的刚性基座(6)上设置用于将刚性基座(6)连接在转台组件上的调节支架(7)。
4.根据权利要求2所述的三维点对点长度量短标尺，其特征在于，所述的滑台(2)由牵引装置带动沿直线导轨(1)活动。
5.根据权利要求4所述的三维点对点长度量短标尺，其特征在于，所述的牵引装置包括平行于直线导轨(1)的齿条(10)，滑台(2)上连接有电机(11)，电机(11)的输出轴上连接着与齿条(10)啮合的齿轮(12)。
6.根据权利要求5所述的三维点对点长度量短标尺，其特征在于，所述的牵引装置还包括与直线导轨(1)平行设置在刚性基座(6)上的支撑导轨(8)，齿条(10)装置在支撑导轨(8)上，支撑导轨(8)上设置了沿其滑动的直线轴承(9)，直线轴承(9)与滑台(2)连接，电机(11)装置在直线轴承(9)上。
7.根据权利要求1所述的三维点对点长度量短标尺，其特征在于，所述的直线导轨(1)的两端设置了用于对滑台(2)进行定位的限位机构(16)。
8.根据权利要求7所述的三维点对点长度量短标尺，其特征在于，所述的限位机构(16)为压触装置，滑台(2)抵靠在压触装置上由压触装置反馈压力值。
9.根据权利要求1所述的三维点对点长度量短标尺，其特征在于，所述的转台组件包括驱动标准轴组件在竖直平面内360°旋转的转动组件，还包括驱动标准轴组件在其旋转平面的法向上进行倾斜的抬升组件。
10.根据权利要求1所述的三维点对点长度量短标尺，其特征在于，所述的升降组件包括沿竖直方向的竖直导轨(17)和沿竖直导轨(17)上下滑动的升降台(18)，转台组件连接在升降台(18)上。
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|---|---|---|---|---|
| CN114636362A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-06-17 | 陕西省计量科学研究院 | 一种三等标准金属线纹尺校准装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN205106825U (zh) * | 2015-10-28 | 2016-03-30 | 高行健 | 一种全自动画台 |
| CN106705838A (zh) * | 2016-12-03 | 2017-05-24 | 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 | 一种全自动大尺寸测量设备现场校准装置 |
| CN107600455A (zh) * | 2017-09-05 | 2018-01-19 | 西北工业大学 | 一种末端执行器装置及一种一体化制孔、压钉的方法 |
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2018
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN205106825U (zh) * | 2015-10-28 | 2016-03-30 | 高行健 | 一种全自动画台 |
| CN106705838A (zh) * | 2016-12-03 | 2017-05-24 | 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 | 一种全自动大尺寸测量设备现场校准装置 |
| CN107600455A (zh) * | 2017-09-05 | 2018-01-19 | 西北工业大学 | 一种末端执行器装置及一种一体化制孔、压钉的方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114636362A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-06-17 | 陕西省计量科学研究院 | 一种三等标准金属线纹尺校准装置 |
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