CN109154492A - 细长物品的三维浮动支撑系统和相关几何形状检测机器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种在几何形状检测机器中的细长物品的支撑系统，所述支撑系统包括与所述细长物品接触的多个竖直约束点(1)，其中所述竖直约束点(1)通过互连臂(4)成对联接，所述互连臂又包括设置有万向接头机构的约束接头(3、5)，这样使得所述臂(4)具有沿着在所述物品的纵向轴线附近延伸的两个正交轴线的两个旋转自由度(32、34)，所述约束接头(3、5)自身可能类似地成对联接，直到以多层序列向单个约束点收敛。

Description

细长物品的三维浮动支撑系统和相关几何形状检测机器

技术领域

本发明涉及一种细长(通常扭曲)物品的支撑和三维(3D)平衡系统，用于准确检测细长(通常扭曲)物品的几何形状。

背景技术

如所已知的，机械制造工业广泛使用通常由金属和其它材料制成的细长半成品，以用于制造更复杂的产品。具体地说，对于车削和模制工艺但不限于此，广泛地使用具有不同类型截面(圆形、正方形、六边形等)的细长半成品。

细长半成品的特性涉及四个主要方面：产品的几何形状、材料的化学和物理组成、表面光洁度以及化学、物理和机械特性。在上文所提到的方面中的每一个中，所建立的规范为产品的制造问题、达到所述特性的成本和后续工艺的实际需要之间的一个折衷，并且由机械加工工艺和最终应用的要求来确定。

在工程业但不限于此，最常见的半成品为意图用于车削和/或模制的条柱形式的产品，通常具有3米的长度，这提供半成品的操控与用于每个工艺周期的半成品的数量之间的良好折衷。另外，有可能发现更长条柱，高达4米、5米或6米，高于6米库存管理和运输将变得困难；或更短条柱，对于更短条柱，装载待处理的条柱所花费的时间是不利的。这些物品通常以各种材料出售，金属材料(钢、黄铜、铝、钛等)和聚合性材料(聚乙烯、聚丙烯、聚氟乙烯(PVC)、聚四氟乙烯等)和非金属材料(陶瓷、玻璃、复合材料或烧结材料等)。

对于本发明的范围，有必要深化半成品的几何形状的主题。条柱具有细长圆柱形几何形状，即基部的尺寸相对于圆柱体的高度“较小”。基部的最常见形状为圆形、六边形、正方形和矩形；它们既可以是实心的(条柱)，也可以是空心的(管)，是用户利用由于截面形状的实行而节省费用的过程所需的。例如，圆形截面用于螺纹、轴杆等；六边形截面用于螺帽、螺栓等。尺寸规范方面具有显著重要性，由于如果通过制造商保证此类特性，那么用户实际上将能够避免用于获得特定物品适当大小的工序；例如，在圆形截面条柱的情况下，它们也以h7容限、极低圆度误差制造和出售，从而允许通过简单地切割和处理工件端部而实现有限的轴杆。

对这些半成品进行的主要处理是车床机加工。车削技术极迅速地发展，且就工具的旋转速度和切割特征来说，显著提高性能。在车削期间，当机器执行车削操作时，条柱装载在车床后部上的机械加工轴线上并且设置为整个长度相应地旋转。取决于材料的可加工性，大多数的现代机器都能够在5,000、8,000或甚至10,000转/分钟的旋转速度下进行机械加工。这些旋转速度是重要的且需要半成品具有极准确的“直线度”，以便使振动问题，且最终使机械加工精度问题最小化。

为了统一“直线度”的评估方法，监管机构多年来已经同意了将在下文中提及的一些规定，且已将所述规定收集到欧洲标准EN 12164中。此标准规定(对于具有从10mm到50mm的直径和大于1000mm的长度呈条柱形式的半成品)偏离直线度为当半成品位于水平平面上时相对于给定理论线的曲率(弧深)；此标准还指示不应超过的极限值以mm/m为单位：在通用术语中，“DIN”的分数(意为参考标准EN12164DIN，即德国对欧洲标准的转换)简单化地表示同一物品的相对于直线度的质量等级(1/3DIN为1/2DIN的更好质量等等)。

在对与物品的直线度相关的技术问题进行工程改造研究若干年之后，申请人的结论是，对于当前的技术制造水平，现在认为上述标准不适合概述“直线度”的重要价值。所述标准表明必须在半成品正位于平坦表面上时进行弧度的检测而无需考虑所制定的最大曲率-现代制造工艺甚至趋向于舍弃-几乎通过由于横向摩擦力放置在参考平面上的效应而抵消：实际偏差因此几乎为不可检测的。密度与杨氏模量之间的关系(尤其是金属合金)，使得由于其自身的重量而引起的变形远高于为定性目的所检验的曲率。

基本上，如果产品位于平坦表面上，那么此产品尽管其具有曲率也趋向于呈现平坦构造，因此使得不可能确定所述产品，正如所述标准中所概述的。以类似方式，在水平平面上，相对于通过所检验的小曲率强加的弹性返回的可能性来说，摩擦力变得显著。

在许多领域中，在技术上探索直线度问题，尤其当产品的细长度致使密度与杨氏模量和/或密度与轴承摩擦力的关系不利时。出于质量控制和工艺控制目的，此问题对于用于对产品进行测量和分析的技术解决方案来说始终是至关重要的工程改造和开发主题。

在现有技术中，就平坦度和直线度来说，存在旨在测量直线度的若干有趣实例。我们发现的解决方案和申请主要集中在或多或少原始的应用检测传感器的方法上，例如在文献EP 2527785、CN 102221354、EP 0352247、EP 1447645、WO2006138220、WO9634251或JP61283804中，然而，文献中在测量期间不考虑支撑产品的模式；显然，这些方法在密度与杨氏模量之间或密度与摩擦力之间的关系良好的应用中(例如，在以碳纤维复合物实现的物品中)是有利的，而在细长金属物品情况下常常不发生。

就所测量的半成品的力和位移来说，已经提出了集中于如何利用设计成控制由竖直支撑件致动的动作的构造来支撑产品的其它解决方案。存在各种方法，如在EP 2057438或EP 1974179情况下的负荷传感器机电一体化方法(load cell mechatronicapproaches)；如在EP 1915323或JP 063331339情况下的物理方法，例如在同一密度的流体中的物理浮动；或如在JP S5934109情况下的流体方法，其中细长主体支撑于等压流体致动器(isobar fluidic actuators)的“床”上。然而，上述所有现有技术都提供了主要面向精度的解决方案，例如传感器的应用，或其目的是通过悬挂物品来获得精确的测量，无论如何，重点都放在平衡重力对测量物品的负面影响的独特尝试上。

EP 2803942还公开了细长物品的复杂支撑系统，其仅面对管理多个物品的需要。

发明内容

本发明的目的为通过提供用于细长物品的支撑系统来克服现有技术的限制，从而允许细长物品自由地呈现其几何形状，无论外部约束如何，以便能够测量部件的真实几何形状。

通过如随附的主权利要求中其必要特征中所描述的系统实现此目标。在从属权利要求中描述其它优选方面。

附图说明

无论如何，本发明的另外特征和优点将从优选实施方案的以下详细描述而更为显而易见，以下详细描述仅仅借助于非限制性实例给定且在附图中说明，其中：

图1A和图1B为表示分别具有圆形和多边形横截面的示例性细长主体的示意图；

图2A和图2B为根据本发明的实施方案的支撑系统的示意图，分别为立体图和分解图；

图3A、图3B、图3C为根据本发明的支撑系统的各种实施方案的示意性正视图；

图4为图2A的局部放大视图，其中标示了瞬时旋转轴线；

图5为根据本发明的不同系统支撑模式的示意性正视图；

图6至图7为使用根据本发明的系统的几何形状检测机器的各种配置的示意性正视图。

具体实施方式

为找到一种可行的解决方案来实现精确、准确和对工业有利的测量目的而进行的长期研究，使申请人设想了一种克服已知技术局限性的特定解决方案。为更好地获得解决方案的细节，有必要稍微离题解释一下精度和准确度。

测量精度由所检测到的值相较于测量结果的平均值的统计离差来定义；相对于具有更为分散的值，即具有较大标准偏差的较不精确测量结果，另一测量的更为精确的测量结果将具有与相同值的平均值相距较小的值。在一般技术中，关于用于确定所检验的物理量的预期分辨率(the expected resolutions)，精度与所使用传感器的性质相关：例如，在位置检测方面激光三角测量触探相较于机械触探更为精确(例如为电阻类型)。另一方面，准确度与测量的另一方面有关，即检测值(单个值或平均值)相较于实际值的距离。后一个概念是这里所示的系统的一个基本要点，如应用目标为提供能够获得尽可能接近于实际值的值的装置，由于只有这个值可以用于质量控制分析和工艺控制活动。

首先考虑在不符合直线度条件的细长物品中，物品的截面的中心的位置构成扭曲曲线，即几何学位置的密切平面位于若干层级上。物品的制造工艺使得密切平面趋向于略微分散，但实验经验表明，即使这些平面的微小修改，也会降低测量的精度。

在微分几何学中，已知的一个定理(空间曲线理论的基本定理)指出，如果存在关于曲率和挠率的弧长的参数化曲线，则除空间中的刚性运动外，这样的曲线是唯一的。此定理使我们理解将细长和扭曲主体视为曲率的产生的重要性，而非简单的笛卡尔表示；此数学概念已提示申请人考虑通过使用能够沿着其曲线横坐标适应物品的曲率的装置而将细长和扭曲物品悬置在空间中，最大限度地减少与产品实际曲线的可调节性相反的沿弗莱纳标架(Frenet triad)的弯曲效应，无论扭转角度或其在惯性空间中的姿态如何，都有可能实现使细长物品根据其独特形式确保形状的目标。

所设计的解决方案由用于条柱的支撑件(竖直约束件)的系统组成，适合被设计成满足上述理论层面的要求。该系统允许同时在两个正交平面上适应曲率，并以相同的技术形成平衡，允许细长物品的弹性自由表达，使得物品自身(通常为条柱)可呈其实际形状，从而使得所有内部张力为中性的。出于此原因，根据本发明的所述系统也被称为浮动系统(或三维(3D)浮动系统)，以强调其平衡重力效应且保持物品的多平面曲线自由度的能力。

更精确地，有必要实现外部互连支撑件，使得有可能实现一组特定平衡。装置由使得接触表面最小化的一组物理支撑件构成，还提供了不约束物品在支撑点旋转(扭转)的可能性(有时必不可少)。实际上，在许多情况下，所检验的方面为“扭曲”，即截面沿着物品的中心位置的扭转率；在此情况下，扭转约束的不存在或最小化确保扭曲检测的高准确度。

支撑点通过具有可变长度的机械臂以机械方式彼此连接，机械臂具有可以以手动或自动模式变化的特性，此后一方面对于系统的完美平衡是必需的。下文被称作‘主要臂’的这些臂又具有特定点，通常在中间位置但在必要时可改变，其中插入万向接头机构，从而使主要臂具有沿着尽可能接近于物品中心延伸的两个正交轴线的两个旋转自由度。

以此方式，通过所述连接臂成对连接支撑点。又通过次要臂支撑这些主要臂，次要臂在其相应端部与主要臂的上文所提到的万向接头连接；优选地，在中心位置，但也有可能偏移，每个次要臂还具有两个正交轴线尽可能接近于条柱或物品的轴线延伸的另一万向接头。此万向接头充当次要臂层级的连接元件。

由此产生的设置大体上为多个臂层，其通过分形模式分离支撑件；在每个支撑件中，存在旋转轴线在所支撑的条柱或物品中尽可能地居中的万向节悬架(万向接头)，从而使支撑臂仅具有两个旋转自由度。

万向接头必需允许整个支撑件布置成适应物品的曲线多平面趋势而不会抵抗两个正交平面上的任何反应。所述层可为若干层，并且因此，可使得用于物品的多个最终支撑件等于2^n；为了避免留下残余旋转自由度，适宜使浮动3D系统的最终地面支撑件(即在机器的固定参考平面上)在两个点中。我们接着将在两个层/层级的情况下具有4个支撑件，在三个层的情况下具有8个支撑件，在四个层的情况下具有16个支撑件，以此类推。

基于物品支撑件的所需分散程度来确定层数。并不排除在一些应用中，仅具有单层臂就足够。

以此方式，支撑体系相对于所支撑的条柱或物品的中心线对称地发展。

为了使自由跨度的大小最小化，高度分散具有正面影响，但对于支撑件群组、臂和万向接头的质量的增大具有负面影响。优选地，恰当的折衷提供三层金属条柱(其截面大小从5mm到30mm且长度从3米到6米)的优选数目，而质量不足以过多地降低系统的固有频率。

应强调万向悬架结构的重要性，其使得对物品的空间中的自由放置的阻力效应最小化，由于相较于其它已知技术，物品的支撑反应通过臂传递到旋转点，这致使摩擦力和不可避免的机械阻力对物品的挠曲膨胀自由度的影响最小。这是特定区分本发明的解决方案的方面，因为这种摩擦力对已知技术的其他解决方案中不可避免地存在的精度误差负有责任。将万向接头用作支撑臂的接合手段为维持和适应物品的固有曲率提供了正交平面的组成，从而尤其使得所述物品有可能在空间中虚拟地放置于任何位置而不具有影响物品曲率的惯性效应。

根据本发明的装置具有以下独特的特性：1)惯性效应对弯曲的补偿不依赖于空间中的物品位置，即不依赖于支撑系统的位置和中心位置相对于支撑系统自身的扭曲曲线的扭转；2)连接万向接头的各个臂的角度与沿着物品的曲率的插值之间的相关性；3)最小化万向接头中与物品弯曲有关的摩擦机械效应；4)用自由万向接头直接操作的能力和用锁定万向接头间接操作的能力：在后一种情况下，当物品保持在由强加于万向接头上的角度决定的位置时，锁定扭矩是物品内部的弯曲力矩的函数。

根据本发明的变体，万向接头因此属于可锁定类型，即旋转轴线可通过固定姿态以机械方式锁定。在此情况下，优选地提供应力/应变传感器(例如负荷传感器或类似物)，能够围绕万向接头的轴线检测现有应力。

所有上述方面使我们能够理解系统是如何工作的，以及如何在以下两种情况下对物品的几何形状进行极其精确的测量：自由万向接头或锁定万向接头。

在自由万向接头的情况下，物品可表达其导致内部张力的中性平衡的几何曲率，由于万向接头悬架系统允许使物品在其曲率平面上自由弯曲，从而对支撑件的相交点处的重量作出反应且平衡两个正交分量。将此系统应用于几何形状检测机器，可通过不同技术方法进行检测。例如，通过用共用准时激光器或剖面读取传感器在沿物品长度的各个位置中读取；通过电感、电容或电涡流传感器进行读取；无机械接触的系统相对于接触读取系统为优选的，由于后一系统引起不可避免的施加更改形状的力，从而损害系统的极限准确度。

第二种可能性为通过角度读取传感器(例如编码器、电阻读取器、电感读取器)或通常可用于所属领域中的其它读取器(例如霍耳效应读取器或电涡流读取器)来读取万向接头的每个旋转的角度位置。

两个途径均具有优点和缺点，可评估如下：通过浮动系统外部的激光系统读取，特别是如果具有极限直线度的可移动引导件被约束到花岗岩骨干(granite backbones)和/或与干涉仪相关联，以便精确和即时地校正测量的相对位置，允许用纵向分辨率(longitudinal resolutions)(甚至为毫米的或亚毫米的)对变形进行极详细重构，然而引入了对额外整合系统的需求；替代地，通过读取万向接头旋转的测量允许整个机器的结构保持极低的复杂性，从而提供曲率值且调节支撑点当中的中间值。实验发现，后一情况对于所有质量控制和工艺控制活动都是足够的。

在锁定万向接头的情况下，3D浮动系统的所有2^n支撑件完全对齐。此时，使物品置于系统上，这将通过其重量和由于固有曲率与完美强加的直线度之间的差异所产生的弹性拉伸而产生的张力将力施加于支撑件；其自身的重量将与臂的对称弯曲抵消且在万向接头处将不产生扭矩。然后，万向接头锁定的约束反应表示弯曲状态与固有曲率成比例。可通过将扭转传感器嵌入在万向接头锁定系统中而获得此类扭转信息，其技术提供如应变计传感器和压电传感器的许多可能性；以此方式，通过应用材料的弹性模型(已知的杨氏模量和截面的惯性)，就可以非常准确地通过对张力信息的“后处理”来确定变形。应注意，同样，在自由万向接头配置的情况下，从几何形状开始，有可能基于杨氏模量和截面的惯性确定拉伸变形的状态。

在任何情况下，分离的模块化布置和万向接头联接动态是使测量得以进行的要素，归功于此可以说系统的准确度是系统的固有特征。然后，精度是整合到3D浮动系统或其外部的位置或拉伸检测技术的函数，并且将根据最终应用的预期来选择。

选择使用自由或约束形式的系统，使其成为一个“可逆”系统，是该系统的一个重要和独特的特点，因为它可以与特别精确和详细的外部激光系统结合使用，与旋转位置的整合内部系统或甚至扭矩计量系统结合使用，如此以使三维浮动系统在测量中也完全自主。

就性能来说，强调锁定万向接头配置允许在无移动部分且无外部测量仪器的情况下进行测量。此事实允许实施几乎即时的检测，由于有可能紧接在条柱已经放下之后读取扭矩度量反应。未呈现弹性联接的质量移动，如在自由万向接头的情况下，不需要在进行测量之前等待物品的振荡的可能衰减；此外，由于不存在通过可移动系统的检测步骤，因此不需要等待可移动获取步骤的完成。

系统的另一有利特征为使物品的支撑点在如上文所描述的支撑臂上，同时沿着臂自身维持平移自由度。

大体上，在浮动系统的每个支撑点处，物品沿着其纵向轴线自由地来回滑动。

由于其允许通过条柱自身和/或通过约束到地面且可纵向移动的合适套管来维持约束此移动，因此这种可能性较大。套管允许以此方式，利用其以自动方式控制的适当可移动性来改变臂的长度配置。因此，在所测量的物品的长度改变的情况下，系统也可以很容易地重新配置。

即，可提供以下情况：系统的每个支撑件在整合到系统的固定参考物的引导套管内可竖直地滑动。然而，支撑件与基础互连臂可以以一致方式竖直地移动。套管可以沿着臂的延伸部移动，有可能通过机动化手段，从而使沿着对应互连臂的长度的支撑件的应用位置发生改变。

支撑件沿着系统的纵向轴线的分布优选地基于物品的计算出的弹性模型而设置，以便获得完美的平衡。在系统的制造阶段期间可通过适合编程或预设的自动系统辅助此操作(在希望用于物品的固定和预定长度的情况下)。

关于万向接头悬架系统的实验确认了由理论和概念考虑因素所预期的准确度预期。从所述测试发现，测量条柱(例如圆形截面直径为10或12mm，由黄铜、钢或铝制成，沿着约3米的总长度具有1.5mm的偏移阀)，这些表明，随着其旋转位置的变化的数十微米的变化(即，弗莱纳命名法(Frenet nomenclature)中的扭转)，从而表明测量既不被重力偏置影响也不被万向接头悬架的运动影响的事实；因此，两个支撑件正交平面允许条柱在其密切自然平面上表达曲率，从而使其随条柱的旋转而稳固地旋转，正如空间理论中曲线的基本定理所述。

支撑系统还可配备有用于测量条柱的长度和相对于浮动系统的对称轴的位置的自动系统，因此允许通过测量的校正因数的弹性模型(已知的杨氏模量和截面的惯性)来进行处理以用于实际平衡形状的外插。纵向位置检测的类型可以是激光光学系统或离散光系统，也可以是触探系统，取决于所需的技术选择。

系统的结构部件必须与用于传感器的管理和读取的电子部件结合，以用于数据处理和存储且有可能与第三方线路系统共享。因此，数据还可以以图形形式表示或存储于大容量存储装置上，从而存储原始数据和概要数据，例如任何长度上的偏移，最常见的形式是在上述标准的启发下以mm/m的形式存储。数据还可通过呈三维形状、二维形状的连续截面以图形方式表示或通过数值综合的标量值表示，以便更好地表示用于质量控制和工艺控制活动的信息。可通过用于条柱与生产线或仓库的配合和条柱从生产线或仓库的卸载的自动操控系统来完成所述系统。

系统可在与细长物品的接触点处配备有辊子(例如属于纵向类型)，以允许沿着物品的纵向轴线自由滑动。这促进了用于呈纵向移动的条柱或无缝产品的机器的连续使用。与支撑件的接触约束还可为双侧类型。

以下将提供更详细的披露，并及时参考所附附图。

图1A和图1B显示大体上弯曲的两个示例性条柱18，其中突出显示以下各项：挠度22、基线23、条柱的曲线轴线26，以及圆形、正方形和六边形类型的端部截面24和25。在此表示中，物品通过透视图可见以便以紧凑形式表示；实际上，对于标记23和26，典型尺寸大约为几米，对于标记24和25为数十毫米，对于标记23为几毫米。

图2A显示系统的实施方案，其有助于理解本发明的基本概念。条柱18位于系统上，系统具有八个支撑件1和具有接头3的三个层8/4/2；所述接头和所述支撑件为通过臂4连接的万向接头悬架。点5为最后一个臂到地面(即到系统的固定参考平面)的约束点。系统的对称轴线19也可见。

图2A更为明显地显示构成设置于物品的支撑点1中、臂4之间的连接接头3中和到地面5的约束中的万向接头悬架的部分的组装逻辑。

图3显示在两个情况下的物品18的支撑件的图：分别为图3A和图3B中的八个支撑件和图3C中的十六个支撑件。在后一种情况下，并不显示关于中心轴线19对称的左侧部分。支撑体系提供树型结构，其中第一层处的支撑件1在图3A和图3B情况下变为四个接头3，在图3C情况下变为八个接头3，然后在图3A和图3B中变为两个接头3，然后通过支撑件5约束到地面。在图3C情况下，在转到具有地面约束5的最后一层之前，存在四个接头的额外层。在这些表示中，可以观察到支撑点1之间和接头点3之间的互连元件4。相对于条柱的中心线19的对称性方案至关重要。

在这些图中，应注意机械类型的接头之间的互连，其中铰链必须存在于支撑点1和接头点3中，从而允许互连元件4(即臂)的自由旋转。系统相对于中心线19的对称性至关重要；支撑点1的位置可以不均匀，并且可以通过自动管理系统而变化和控制互连元件4的长度。

图4显示万向接头悬架的旋转轴线，其中展示两个正交轴线32和34以及扭转轴线33。

图5显示本发明的不同实施方案，其中支撑系统处于操作配置中，相对于条柱18的轴线旋转180度。在此情况下，竖直约束在张力下而非在压缩下作用；即竖直约束从顶部悬挂物品，然后受张力作用。

图6显示具有八个支撑件1的布置的应用于几何形状检测机器的系统的实例，其中通过由于对物品的约束反应力而旋转接头3来平衡互连元件4的作用逻辑显而易见。该图显示精度轴线27和能够沿着基线或曲线横坐标获取测量结果的激光传感器。传感器28还具有检测物品相对于支撑系统的对称性的长度和位置的功能，由于此类信息可适用于处理曲线校正系数以在定位时补偿长度和不对称性。还有可能采用侧面激光传感器以用于在呈条柱形式的物品的水平平面上进行检测，尤其在与横向自由系统21的应用相关联的情况下。

图7表示为图6的替代方案的机器，其中不同类型的固定传感器(电感、电容、电涡流)设置于水平平面上、竖直平面上和/或用于呈条柱形式的物品的轴向定位。

在特殊配置中，有可能人为地使平衡臂不平衡，以便再平衡相对于预设配置不具有符合长度的物品。这种不平衡应理解为在接头处施加弹性或常量力，以便重新平衡约束的实际位置与理想位置之间的差异。通过此逻辑，可以在平衡系统外部安装用于对物品施加力的装置，以便通过特殊逻辑来补偿端部的不连续性和边缘效应。

如从以上公开内容可理解，归功于本发明的配置，可以具有提供充分的调适自由的细长主体的支撑系统，以免在实际几何形状的检测操作期间影响固有几何形状。

然而，应理解，并不认为本发明受上文所说明的特定布置限制，所述布置仅表示本发明的示例性实施方案，但不同变体是可能的，均在所属领域的技术人员的理解范围内，而不脱离本发明自身的范围，如由所附权利要求书限定。

Claims (7)

1.一种在细长物品的几何形状检测机器中的所述细长物品的支撑系统，其包括与所述细长物品接触的多个竖直约束点(1)，其特征在于，所述竖直约束点(1)通过互连臂(4)成对联接，所述互连臂又包括设置有万向接头机构的约束接头(3、5)，这样确定所述臂(4)沿着在所述物品的纵向轴线附近延伸的两个正交轴线的两个旋转自由度(32、34)，所述约束接头(3、5)自身可能类似地成对联接，直到以多层序列向单个约束点收敛。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述互连臂(4)在所述联接点到所述竖直约束点(1)之间具有可变长度。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述竖直约束点(1)使所述细长物品具有至少一个扭转自由度(33)。

4.根据权利要求1、2或3所述的系统，其中，所述竖直约束点(1)使所述细长物品具有至少一个横向自由度。

5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述竖直约束点(1)使所述细长物品具有至少一个纵向平移自由度。

6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，另外设置：

锁定装置，其用以抑制所述万向接头机构的所述旋转自由度(32、34)，和

传感器装置，其用于检测所述万向接头机构中与所述旋转自由度(32、34)的旋转轴线对应的旋转应力。

7.一种细长物品的几何形状检测机器，其包括具有所述细长物品的支撑系统和几何形状检测装置的框架，所述几何形状检测装置适用于检测约束于所述支撑系统上的所述细长物品的几何形状，其特征在于，所述支撑系统是根据前述权利要求中任一项所述的支撑系统。