CN110553614A - 一种三坐标测量机用检具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三坐标测量机用检具，包括四棱台，四棱台的各侧棱上分别设有侧棱球体，侧棱球体至少设置于两个水平面内，四棱台的顶部设有经过四棱台的顶点的第一球体，以及与第一球体连线沿竖直方向设置的第二球体；各个侧棱上的侧棱球体的平行于侧棱的半径延长线与顶点相交。应用该装置，通过对处于同一水平面内的侧棱球体进行探测或扫描，以测量设备在平面内的各点位，通过对第一球体和第二球体进行探测或扫描，实现沿竖直方向点位的测量；通过对两个水平面内的侧棱球体进行探测或扫描以实现空间方向的点位测量。其工装和标准件结构简单，摆放时无需借助不同和种类的工装夹具，并能够满足不同类型的三坐标测量机的检定需求，通用性好。

Description

一种三坐标测量机用检具

技术领域

本发明涉及计量器具技术领域，更具体地说，涉及一种三坐标测量机用检具。

背景技术

随着我国的生活水平的提高和制造业的飞速发展，特别是机械制造业、汽车行业、航空航天业，各种复杂零件的研制都需要先进的检测技术，为同时应对全球的竞争，为生产过程中提高工作效率和减少生产成本，所以必须严格执行的质量管理。为确保零部件的尺寸和技术性能都符合要求，就离不开三坐标精准地测量。三坐标检测当然也离不开检定与校准，检定与校准是保证计量溯源性的两种形式。

三坐标的检定与校准主要都是通过测量计量标准件结果与计量标准件量值的比较。常规的三坐标检定都是由计量检定局，带着不同规格形状的检定器具及不同的检定器具的安装工装，去到不同的公司检定三坐标测量机。日常的三坐标自行校准也要通过不同的计量器具来进行，不同的计量器具的安装、摆放、维护保养都非常繁琐。

原检定过程中需要通过各个方向(X、Y、Z、45°、135°、空间方向)的检定，对原检具检定器件的摆放要求较高，需要借助不同的工装才能完成检具的空间摆放，整个工装体积占用空间较大对可检测的三坐标范围有很大的限制，通过一系列的调整摆放操作才能勉强完成整套检定流程。不同种类的三坐标测量机还需要不同样式不同规格形状的检定标准件进行检定，以及日常保养繁琐和摆放占用空间大的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种三坐标测量机用检具，以解决现有的检具检定器件的摆放要求较高，需要借助不同的工装才能完成检具的空间摆放，检定效率低等问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种三坐标测量机用检具，包括：

四棱台，所述四棱台的各侧棱上分别设有侧棱球体，所述侧棱球体至少设置于两个水平面内，所述四棱台的顶部设有经过所述四棱台的顶点的第一球体，以及与所述第一球体连线沿竖直方向设置的第二球体；

各个所述侧棱上的所述侧棱球体的平行于所述侧棱的半径延长线与所述顶点相交。

优选地，各个所述侧棱球体的底部设有用于与所述侧棱固定连接的侧棱支撑杆，所述侧棱球体与所述侧棱支撑杆可拆卸的固定连接，所述侧棱支撑杆具体为六棱支撑杆或八棱支撑杆。

优选地，还包括用于分别安装所述第一球体和所述第二球体的顶部支撑杆，所述顶部支撑杆包括与水平面垂直设置的竖直杆和两个分别垂直于所述竖直杆设置的第一水平杆和第二水平杆，所述第一球体和所述第二球体分别经所述第一水平杆和所述第二水平杆固定。

优选地，所述四棱台沿水平面分为上棱台和下棱台，所述上棱台和所述下棱台的各个所述侧棱上分别设有至少一个所述侧棱球体，所述上棱台和所述下棱台间可拆卸的固定连接。

优选地，所述上棱台和所述下棱台的一者上设有定位凸起，另一者上设有与所述定位凸起配合实现卡接的定位凹槽。

优选地，所述上棱台和所述下棱台分别设有磁力吸盘底座。

优选地，所述上棱台和所述下棱台的各个所述侧棱上分别设有一个所述侧棱球体，所述上棱台的四个所述侧棱球体均处于第一水平面内；所述下棱台的四个所述侧棱球体均处于第二水平面内。

优选地，所述四棱台具体为正四棱台。

优选地，所述侧棱球体、所述第一球体和所述第二球体均分别为表面经不反光处理的陶瓷球体。

本发明提供的一种三坐标测量机用检具，包括四棱台，四棱台的各侧棱上分别设有侧棱球体，侧棱球体至少设置于两个水平面内，四棱台的顶部设有经过四棱台的顶点的第一球体，以及与第一球体连线沿竖直方向设置的第二球体；各个侧棱上的侧棱球体的平行于侧棱的半径延长线与顶点相交。

应用本发明提供的三坐标测量机用检具，通过对处于同一水平面内的侧棱球体进行探测或扫描，以测量设备在同一平面内的X、Y方向的点位测量，通过对第一球体和第二球体进行探测或扫描，实现沿竖直方向点位的测量；通过对两个水平面内的侧棱球体进行探测或扫描，以实现空间方向的点位测量。上述装置工装和标准件结构简单，减少日常维护以及检具过多而造成携带不便的问题，在摆放时无需借助不同和种类的工装夹具，同时能够满足不同类型的三坐标测量机的检定需求，通用性好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种三坐标测量机用检具的结构示意图；

图2为图1的俯视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的下棱台的俯视结构示意图；

图4为图1的侧视结构示意图。

附图中标记如下：

竖直杆1、上棱台2、下棱台3、侧棱支撑杆4、侧棱球体5、第二球体6、第一球体7、第一水平杆8、第二水平杆9、定位凸起10、磁力吸盘底座11。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种三坐标测量机用检具，以解决现有的检具检定器件的摆放要求较高，需要借助不同的工装才能完成检具的空间摆放，检定效率低等问题。

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。

请参阅图1-图4，图1为本发明实施例提供的一种三坐标测量机用检具的结构示意图；图2为图1的俯视结构示意图；图3为本发明实施例提供的下棱台的俯视结构示意图；图4为图1的侧视结构示意图。

一种三坐标测量机用检具，包括四棱台，四棱台的各侧棱上分别设有侧棱球体，侧棱球体至少设置于两个水平面内，四棱台的顶部设有经过四棱台的顶点的第一球体，以及与第一球体连线沿竖直方向设置的第二球体。

其中，侧棱球体与四棱台优选为一体式设置或焊接固定等，以便于日常的维护保养，同时减少装置的零件使其便于携带。四棱台的各侧棱上分别设有侧棱球体，各个侧棱球体至少设置于两个水平面内，以能够进行空间点位的测量，四棱台的顶部设有第一球体，第二球体可沿第一球体的竖直方向设置，第二球体可以在第一球体的上方或下方设置，可根据实际需要进行设置，此处的沿竖直方向设置，所指为第一球体和第二球体的球心所在连线平行于竖直面。各个侧棱上的侧棱球体的平行于侧棱的半径延长线与顶点相交，由此以保证同一侧棱上的侧棱球体相对于侧棱的高度相同，以便于各侧棱球体的空间点位角度的确定，同时，便于侧棱球体的安装。

可以理解的是，各个侧棱球体、第一球体和第二球体的直径和圆球度一致。

应用本发明提供的三坐标测量机用检具，通过对处于同一水平面内的侧棱球体进行探测或扫描，以测量设备在同一平面内的X、Y方向的点位测量，通过对第一球体和第二球体进行探测或扫描，实现沿竖直方向点位的测量；通过对两个水平面内的侧棱球体进行探测或扫描，以实现空间方向的点位测量。上述装置不用更换间距的不同方向实现三坐标的检定，同时工装和标准件结构简单，减少日常维护以及检具过多而造成携带不便的问题，在摆放时无需借助不同和种类的工装夹具，同时能够满足不同类型的三坐标测量机的检定需求，通用性好。

具体的，各个侧棱球体的底部设有用于与侧棱固定连接的侧棱支撑杆，侧棱球体与侧棱支撑杆可拆卸的固定连接，侧棱支撑杆具体为六棱支撑杆或八棱支撑杆。

通过设置侧棱支撑杆使得侧棱球体与四棱台间留有预设距离，以便于侧棱球体的安装，在其他实施例中，也可以在四棱台上设置能够安装侧棱球体的安装槽，实现二者的固定，均在本发明的保护范围内。当三坐标测量机通过扫描的方式进行各点位识别时，侧棱支撑杆用于粘贴反光贴纸，而将侧棱支撑杆设置为六棱支撑杆或八棱支撑杆，以便于精确反光贴纸的位置，同时便于三坐标测量机的扫描，减小检定误差，提高检定精度。在其他实施例中，也可以将侧棱支撑杆设置为圆柱体支撑杆，由此以进一步精确反光贴纸的安装位置。侧棱支撑杆与四棱台间可通过螺纹进行固定，侧棱支撑杆与侧棱球体间可通过焊接或者螺纹的方式进行固定，可根据实际需要设置二者之间的固定方式。优选地，各个侧棱支撑杆沿竖直方向设置。

进一步地，还包括用于分别安装第一球体和第二球体的顶部支撑杆，顶部支撑杆包括与水平面垂直设置的竖直杆和两个分别垂直于竖直杆设置的第一水平杆和第二水平杆，第一球体和第二球体分别经第一水平杆和第二水平杆固定。

同样地，第一球体和第一水平杆、第二球体和第二水平杆的固定方式可参数侧棱球体与侧棱支撑杆的固定方式，第一水平杆、第二水平杆与竖直杆优选为螺纹固定，同时，第一水平杆、第二水平杆和竖直杆可分别设置为六棱支撑杆或八棱支撑杆，以便于精确反光贴纸的位置，减小检定误差，提高检定精度。对于不同型号的三维扫描仪的设备识别，对设备的反光贴纸要求不同，可根据不同的三维扫描仪设备识别进行反光贴纸的设置。

在上述各实施例的基础上，为了四棱台便于拆装以及方便调整测量范围，四棱台沿水平面分为上棱台和下棱台，上棱台和下棱台的各个侧棱上分别设有至少一个侧棱球体，在使用时，可根据需要切换测量范围，上棱台和下棱台间可拆卸的固定连接。其中，上棱台和下棱台可通过卡接的方式实现固定，以便于拆装。

具体的，上棱台和下棱台的一者上设有定位凸起，另一者上设有与定位凸起配合实现卡接的定位凹槽。优选为在下棱台的上表面对应设置至少两个定位凸起，定位凸起的大小不等，在上棱台的下表面相对应设置有定位凹槽，其中定位凸起可具体为半球体，各个半球体的直径不同，相应地定位凹槽为半球槽。在其他实施例中，定位凸起也可以设置矩形或其他形状，通过定位凸起和定位凹槽的配合，实现上棱台和下棱台的定位安装；进一步地，上棱台和下棱台分别设有磁力吸盘底座。通过磁力吸盘底座以及卡接的方式实现双重定位安装，保证装置的稳固。

更进一步地，上棱台和下棱台的各个侧棱上分别设有一个侧棱球体，上棱台的四个侧棱球体均处于第一水平面内；下棱台的四个侧棱球体均处于第二水平面内。由此设置，以使得处于第一水平面内的各个侧棱球体间在平面内仅呈角度关系，同样地，在第二水平面内的各个侧棱球体在平面内也仅呈角度关系，以便于侧棱球体的设置，同时便于平面内角度的测量标定。

优选地，四棱台具体为正四棱台。设置在正四棱台的各个侧棱上的侧棱球体在同一水平面内呈45°，同时，同一侧棱上设置有多个侧棱球体时，各个侧棱球体之间仅呈45°俯仰角关系。

侧棱球体、第一球体和第二球体均分别为表面经不反光处理的陶瓷球体。

在一种具体的实施例中，四棱台上设置第一球体、第二球体、上棱台上设有四个侧棱球体、并处于第一水平面内，下棱台上设有四个侧棱球体，并处于第二水平面内，同一平面内各侧棱球体呈45°角，空间内每三个侧棱球体均呈45度角。

上述装置通过球体与工装的组合，解决计量器具与工装在摆放时要求高需借助不同种类工作夹具的问题，同时优化检具体积，增大三坐标测量机的检定范围，可满足不同类型的三坐标测量机的检定需求，通用性好，同时，减少日常维护保养以及检具过多造成的携带不便的问题。

上述装置可以满足三坐标测量机的多样化检定需求，通过上棱台和下棱台的分离，可以自由切换测量范围。本发明在检定三坐标测量过程中，只要把本发明的计量检具放置在需要检测的设备的可测试范围内就可以，不再需要通过人力及物力进行X、Y、Z、45°、135°以及空间方向的调整，大大的节省了工作效率。同时该检具为通用计量校准器，在携带及维护保养上，没有多样式检具及工装的繁琐。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种三坐标测量机用检具，其特征在于，包括：

四棱台，所述四棱台的各侧棱上分别设有侧棱球体，所述侧棱球体至少设置于两个水平面内，所述四棱台的顶部设有经过所述四棱台的顶点的第一球体，以及与所述第一球体连线沿竖直方向设置的第二球体；

各个所述侧棱上的所述侧棱球体的平行于所述侧棱的半径延长线与所述顶点相交。

2.根据权利要求1所述的三坐标测量机用检具，其特征在于，各个所述侧棱球体的底部设有用于与所述侧棱固定连接的侧棱支撑杆，所述侧棱球体与所述侧棱支撑杆可拆卸的固定连接，所述侧棱支撑杆具体为六棱支撑杆或八棱支撑杆。

3.根据权利要求1所述的三坐标测量机用检具，其特征在于，还包括用于分别安装所述第一球体和所述第二球体的顶部支撑杆，所述顶部支撑杆包括与水平面垂直设置的竖直杆和两个分别垂直于所述竖直杆设置的第一水平杆和第二水平杆，所述第一球体和所述第二球体分别经所述第一水平杆和所述第二水平杆固定。

4.根据权利要求1-3任一项所述的三坐标测量机用检具，其特征在于，所述四棱台沿水平面分为上棱台和下棱台，所述上棱台和所述下棱台的各个所述侧棱上分别设有至少一个所述侧棱球体，所述上棱台和所述下棱台间可拆卸的固定连接。

5.根据权利要求4所述的三坐标测量机用检具，其特征在于，所述上棱台和所述下棱台的一者上设有定位凸起，另一者上设有与所述定位凸起配合实现卡接的定位凹槽。

6.根据权利要求4所述的三坐标测量机用检具，其特征在于，所述上棱台和所述下棱台分别设有磁力吸盘底座。

7.根据权利要求4所述的三坐标测量机用检具，其特征在于，所述上棱台和所述下棱台的各个所述侧棱上分别设有一个所述侧棱球体，所述上棱台的四个所述侧棱球体均处于第一水平面内；所述下棱台的四个所述侧棱球体均处于第二水平面内。

8.根据权利要求4所述的三坐标测量机用检具，其特征在于，所述四棱台具体为正四棱台。

9.根据权利要求1所述的三坐标测量机用检具，其特征在于，所述侧棱球体、所述第一球体和所述第二球体均分别为表面经不反光处理的陶瓷球体。