CN110749279A - 测量机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种测量机构。上述的测量机构包括基座、转台、滑座、直线驱动机构、旋转驱动机构、摆动台以及自准直仪；基座包括相连接的座体和横梁；转台设置于座体上；直线驱动机构的动力输出端与滑座连接，直线驱动机构驱动滑座相对于横梁滑动；旋转驱动机构设置于滑座的背离横梁的一侧；摆动台连接于旋转驱动机构的动力输出端，旋转驱动机构驱动摆动台相对于滑座摆动，且摆动台相对于滑座摆动的平面与滑座所在的平面平行；自准直仪设置于摆动台上；根据原始测量数据进行分析即可还原待测曲面结构的曲面形貌，最终对待测曲面结构的曲面质量作出评价，解决了自准直仪不适合对曲率变化较大的曲面进行测量的问题。

Description

测量机构

技术领域

本发明涉及检测设备的技术领域，特别是涉及一种测量机构。

背景技术

自准直指的是物镜焦平面上的物体由于物镜的成象作用而发出平行光束，此光束经反射面反射回来重新进入物镜后，仍能在物体所在平面上形成物体的实象。自准直仪是一种利用光的自准直原理将角度测量转换为线性测量的一种计量仪器。

自准直仪是一种测量精度较高的计量仪器，广泛应用于小角度测量、平板的平面度测量、导轨的平直度与平行度测量等方面，然而它自身的测量范围很小，主流的自准直仪的测量范围在±100角秒左右，计量级的自准直仪的测量范围更小。由于测量范围较大的自准直仪的测量精度会有数量级的下降，使自准直仪应用于球面或者自由曲面测量时，不适合对曲率变化较大的曲面进行测量，特别地，被测曲面的曲率半径较大，一般在1000mm以上，同时被测曲面的口径较小，此时圆心角在几百角秒范围内。

发明内容

基于此，提供一种测量机构，可以对曲率变化较大的曲面进行准确测量。

一种测量机构，包括：

基座，包括相连接的座体和横梁；

转台，设置于所述座体上；

滑座，滑动连接于所述横梁上；

直线驱动机构，设置于所述横梁上，所述直线驱动机构的动力输出端与所述滑座连接，所述直线驱动机构驱动所述滑座相对于所述横梁滑动；

旋转驱动机构，设置于所述滑座的背离所述横梁的一侧；

摆动台，连接于所述旋转驱动机构的动力输出端，所述旋转驱动机构驱动所述摆动台相对于所述滑座摆动，且所述摆动台相对于所述滑座摆动的平面与所述滑座所在的平面平行；以及

自准直仪，设置于所述摆动台上。

上述的测量机构，可将待测曲面结构放置于转台上，滑座滑动连接于横梁上，由于滑座连接于直线驱动机构的动力输出端，使直线驱动机构驱动滑座相对于横梁滑动；由于旋转驱动机构设置于滑座的背离横梁的一侧，且摆动台连接于旋转驱动机构的动力输出端，使旋转驱动机构驱动摆动台相对于滑座摆动，又由于摆动台相对于滑座摆动的平面与滑座所在的平面平行，摆动台的摆动带动自准直仪摆动，从而使自准直仪处于倾斜状态；测量机构在进行测试时需进行初始化调整，初始化调整具体为：1)待测曲面结构的自定心调节，即通过千分表等仪器对转台的外圆打表，调节转台的径向跳动量，以降低待测曲面结构的型心与转台的回转轴线之间的偏差；2)调节直线驱动机构和旋转驱动机构，以将自准直仪的出射光线与被测曲面结构的型心偏差降低到预定水平；经过初始化调整之后开始测量，自准直仪的出射光线打在待测曲面结构的型心上，设定此时为系统零位，测量过程为：首先直线驱动机构按照设定的扫描步长运动以进行扫描测量，如设定扫描步长为0.1mm，此时自准直仪处于竖直状态；然后自准直仪依次测量并返回被测点的测量值，由于自准直仪的测量角度范围较小，使测量机构在测量若干数据后返回的光线将超出自准直仪的接收范围，此时旋转驱动机构驱动摆动台相对于滑座摆动，使自准直仪倾斜，由此将反射光线再次回归到自准直仪的接收范围内，此时系统记录第一次自准直仪的旋转角度；然后直线驱动机构继续扫描测量，当反射光线再次超出自准直仪的测量范围时，重复上述动作，系统记录第二次自准直仪的旋转角度，根据上述的测量过程完成待测曲面结构的测量，即完成从待测曲面结构的型心到待测曲面结构的边缘的测量；测量机构的系统自动记录自准直仪的直线运动距离和旋转运动角度，完成一次测量后系统自动将自动准直仪回到初始位置，然后转台旋转预定角度，如转台旋转1°，转台带动待测曲面结构转动至预定角度，系统自动重复直线扫描和旋转的测量过程；当转台旋转360°之后，系统完成对待测曲面结构的全部测量并获得原始测量数据，根据原始测量数据进行分析即可还原待测曲面结构的曲面形貌，最终对待测曲面结构的曲面质量作出评价；可以通过扩大基座尺寸和更换较大直径的转台，使测量机构能够实现对更大口径的球面或自由曲面的测量，适用范围和场景更大，解决了自准直仪不适合对曲率变化较大的曲面进行测量的问题。

在其中一个实施例中，所述直线驱动机构包括第一电机、第一丝杆以及第一螺母，所述第一电机设置于所述横梁上，所述第一丝杆的一端与所述第一电机的动力输出轴连接，所述第一丝杆的另一端转动连接于所述横梁上，所述第一螺母套设于所述第一丝杆上并与所述第一丝杆螺纹连接，且所述第一螺母与所述滑座连接，使得所述滑座连接于所述直线驱动机构的动力输出端；第一电机带动第一丝杆转动，第一丝杆转动带动第一螺母和滑座运动，实现直线驱动机构驱动滑座相对于横梁滑动。

在其中一个实施例中，所述横梁包括横梁本体、第一固定板和第二固定板，所述横梁本体连接于所述座体上，所述第一固定板和所述第二固定板设置于所述横梁本体的同一侧，所述第一电机设置于所述第一固定板上，所述第一丝杆穿设于所述第一固定板，所述第一丝杆的一端与所述第一电机的动力输出轴连接，所述第一丝杆的另一端转动连接于所述第二固定板上，使第一电机设置于横梁上，且第一丝杆转动连接于横梁上。

在其中一个实施例中，所述滑座包括滑座本体、第一安装板和第二安装板，所述第一安装板和所述第二安装板均设置于所述滑座本体上，且所述第一安装板与所述第二安装板平行；

所述旋转驱动机构包括第二电机、第二丝杆、第二螺母、连接件以及固定组件，所述第二电机设置于所述第一安装板上，且所述第二丝杆穿设于所述第一安装板上并与所述第二电机的动力输出轴连接，所述第二丝杆的远离所述第二电机的端部转动连接于所述第二安装板上，所述第二螺母套设于所述第二丝杆上，且所述第二螺母位于所述第一安装板与所述第二安装板之间，所述连接件连接于所述第二螺母上，所述固定组件与所述连接件滑动连接，且所述固定组件转动连接于所述摆动台上，使得所述摆动台连接于所述旋转驱动机构的动力输出端上。

在其中一个实施例中，所述固定组件包括相连接的滑块和连接板，所述滑块滑动连接于所述连接件上，所述连接板转动连接于所述摆动台上。

在其中一个实施例中，所述摆动台包括摆动台本体和固定板，所述摆动台本体连接于所述旋转驱动机构的动力输出端上，所述固定板连接于所述摆动台本体的周缘处，所述连接板转动连接于所述固定板上，使摆动台与转轮转动连接。

在其中一个实施例中，所述连接板与所述滑块焊接，使滑块和连接板牢固连接于一起。

在其中一个实施例中，所述旋转驱动机构还包括紧固件，所述连接件上开设有第一螺纹孔，所述第二螺母上开设有第二螺纹孔，所述紧固件分别穿设于所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔内，使得所述连接件连接于所述第二螺母上，从而使连接件与第二螺母牢固连接。

在其中一个实施例中，所述连接件包括相连接的连接件本体和导轨，所述连接件本体与所述螺母连接，所述滑块滑动连接于所述导轨上，使得所述滑块滑动连接于所述连接件上。

在其中一个实施例中，所述转台包括转台本体和多个夹紧组件，所述转台本体连接于所述座体上，多个所述夹紧组件沿所述转台本体的周缘分布，当待测曲面结构置于转台本体上时，通过多个夹紧组件同时夹紧于待测曲面结构，使待测曲面结构准确定位于转台本体上。

附图说明

图1为一实施例的测量机构的示意图；

图2为图1所示测量机构的另一示意图；

图3为图2所示测量机构的局部放大图；

图4为图2所示测量机构的另一视角的局部放大图；

图5为图4所示测量机构的局部放大图；

图6为图1所示测量机构的局部放大图；

图7为图1所示测量机构的另一局部放大图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对测量机构进行更全面的描述。附图中给出了测量机构的首选实施例。但是，测量机构可以采用许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对测量机构的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在测量机构的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

例如，一种测量机构包括基座、转台、滑座、直线驱动机构、旋转驱动机构、摆动台以及自准直仪；例如，基座包括相连接的座体和横梁；例如，转台设置于所述座体上；例如，滑座滑动连接于所述横梁上；例如，直线驱动机构设置于所述横梁上；例如，所述直线驱动机构的动力输出端与所述滑座连接；例如，所述直线驱动机构驱动所述滑座相对于所述横梁滑动；例如，旋转驱动机构设置于所述滑座的背离所述横梁的一侧；例如，摆动台连接于所述旋转驱动机构的动力输出端；例如，所述旋转驱动机构驱动所述摆动台相对于所述滑座摆动，且所述摆动台相对于所述滑座摆动的平面与所述滑座所在的平面平行；例如，自准直仪设置于所述摆动台上。例如，一种测量机构包括基座、转台、滑座、直线驱动机构、旋转驱动机构、摆动台以及自准直仪；基座包括相连接的座体和横梁；转台设置于所述座体上；滑座滑动连接于所述横梁上；直线驱动机构设置于所述横梁上，所述直线驱动机构的动力输出端与所述滑座连接，所述直线驱动机构驱动所述滑座相对于所述横梁滑动；旋转驱动机构设置于所述滑座的背离所述横梁的一侧；摆动台连接于所述旋转驱动机构的动力输出端，所述旋转驱动机构驱动所述摆动台相对于所述滑座摆动，且所述摆动台相对于所述滑座摆动的平面与所述滑座所在的平面平行；自准直仪设置于所述摆动台上。

如图1所示，一实施例的测量机构10用于检测曲面结构20的曲面质量。在本实施例中，曲面结构的顶面为曲面，即待检测的表面。测量机构10包括基座100、转台200、滑座300、直线驱动机构400、旋转驱动机构500、摆动台600以及自准直仪700。

基座100包括相连接的座体110和横梁120。在本实施例中，座体110与横梁120一体成型，使基座100的结构较紧凑。在其他实施例中，座体110和横梁120也可以各自成型，并通过焊接或胶接连接于一起。

同时参见图2，转台200设置于所述座体110上。滑座300滑动连接于所述横梁120上。直线驱动机构400设置于所述横梁120上，所述直线驱动机构400的动力输出端与所述滑座300连接，所述直线驱动机构400驱动所述滑座300相对于所述横梁120滑动。

旋转驱动机构500设置于所述滑座300的背离所述横梁120的一侧。摆动台600连接于所述旋转驱动机构500的动力输出端。所述旋转驱动机构500驱动所述摆动台600相对于所述滑座300摆动，且所述摆动台600相对于所述滑座300摆动的平面与所述滑座300所在的平面平行。自准直仪700设置于所述摆动台600上，且所述自准直仪700与所述转台200相对设置，使自准直仪700的出光方向垂直于曲面结构20的曲面。在本实施例中，自准直仪700设置于所述摆动台600的背离所述滑座300的一侧。

上述的测量机构10，可将待测曲面结构20放置于转台200上，滑座300滑动连接于横梁120上，由于滑座300连接于直线驱动机构400的动力输出端，使直线驱动机构400驱动滑座300相对于横梁120滑动；由于旋转驱动机构500设置于滑座300的背离横梁120的一侧，且摆动台600连接于旋转驱动机构500的动力输出端，使旋转驱动机构500驱动摆动台600相对于滑座300摆动，又由于摆动台600相对于滑座300摆动的平面与滑座300所在的平面平行，摆动台600的摆动带动自准直仪700摆动，从而使自准直仪700处于倾斜状态。测量机构10在进行测试时需进行初始化调整，初始化调整具体为：1)待测曲面结构20的自定心调节，即通过千分表等仪器对转台200的外圆打表，调节转台200的径向跳动量，以降低待测曲面结构20的型心与转台200的回转轴线之间的偏差；2)调节直线驱动机构400和旋转驱动机构500，以将自准直仪700的出射光线与被测曲面结构20的型心偏差降低到预定水平。经过初始化调整之后开始测量，自准直仪700的出射光线打在待测曲面结构20的型心上，设定此时为系统零位，测量过程为：首先直线驱动机构400按照设定的扫描步长运动以进行扫描测量，如设定扫描步长为0.1mm，此时自准直仪700处于竖直状态；然后自准直仪700依次测量并返回被测点的测量值，由于自准直仪700的测量角度范围较小，使测量机构10在测量若干数据后返回的光线将超出自准直仪700的接收范围，此时旋转驱动机构500驱动摆动台600相对于滑座300摆动，使自准直仪700倾斜，由此将反射光线再次回归到自准直仪700的接收范围内，此时系统记录第一次自准直仪700的旋转角度；然后直线驱动机构400继续扫描测量，当反射光线再次超出自准直仪700的测量范围时，重复上述动作，系统记录第二次自准直仪700的旋转角度，根据上述的测量过程完成待测曲面结构20的测量，即完成从待测曲面结构20的型心到待测曲面结构20的边缘的测量；测量机构10的系统自动记录自准直仪700的直线运动距离和旋转运动角度，完成一次测量后系统自动将自动准直仪回到初始位置，然后转台200旋转预定角度，如转台200旋转1°，转台200带动待测曲面结构20转动至预定角度，系统自动重复直线扫描和旋转的测量过程；当转台200旋转360°之后，系统完成对待测曲面结构20的全部测量并获得原始测量数据，根据原始数据进行分析即可还原待测曲面结构20的曲面形貌，最终对待测曲面结构20的曲面质量作出评价；可以通过扩大基座100尺寸和更换较大直径的转台200，使测量机构10能够实现对更大口径的球面或自由曲面的测量，适用范围和场景更大，解决了自准直仪700不适合对曲率变化较大的曲面进行测量的问题。

如图2与图3所示，在其中一个实施例中，所述直线驱动机构400包括第一电机410、第一丝杆420以及第一螺母(图未示)。所述第一电机410设置于所述横梁120上，所述第一丝杆420的一端与所述第一电机410的动力输出轴连接，所述第一丝杆420的另一端转动连接于所述横梁120上，所述第一螺母套设于所述第一丝杆420上并与所述第一丝杆420螺纹连接，且所述第一螺母与所述滑座300连接，使得所述滑座300连接于所述直线驱动机构400的动力输出端。第一电机410带动第一丝杆420转动，第一丝杆420转动带动第一螺母和滑座300运动，实现直线驱动机构400驱动滑座300相对于横梁120滑动。例如，第一丝杆420的轴线方向与座体110平行，使第一螺母相对于横梁120的运动方向与座体110所在的平面平行。进一步地，直线驱动机构400还包括联轴器440，联轴器的两端分别与第一电机的动力输出轴和第一丝杆连接，使第一电机的动力输出轴与第一丝杆之间的连接具有缓冲性且更加平稳，起到减振的作用。

进一步地，所述横梁120包括横梁本体122、第一固定板124和第二固定板126。所述横梁本体122连接于所述座体110上。所述第一固定板124和所述第二固定板126设置于所述横梁本体122的同一侧，所述第一电机410设置于所述第一固定板124上，所述第一丝杆420穿设于所述第一固定板124。所述第一丝杆420的一端与所述第一电机410的动力输出轴连接，所述第一丝杆420的另一端转动连接于所述第二固定板126上，使第一电机410设置于横梁120上，且第一丝杆420转动连接于横梁120上。在本实施例中，第一固定板124和第二固定板126均焊接于横梁本体122上，使第一固定板124和第二固定板126牢固连接于横梁本体122上，在其他实施例，第一固定板124和第二固定板126还可以通过胶接连接于横梁本体122上。在本实施例中，所述横梁本体122呈U型状，使横梁本体的用料较少。

同时参见图4，例如，所述测量机构10还包括线性感应器800，所述线性感应器800设置于所述横梁本体122上，所述线性感应器800用于检测所述滑座300的滑动位移，以记录直线驱动机构400的直线运动距离，即记录自准直仪700的直线运动距离，从而使系统能够自动记录自准直仪700的直线运动距离。

再次参见图3，例如，所述测量机构10还包括第二导轨900和第二滑块(图未示)，所述第二导轨900设置于所述横梁本体122上，且第二导轨900位于第一固定板124和第二固定板126之间，所述第二滑块滑动连接于所述第二导轨900上并与所述滑座300连接，使滑座300更好地滑动连接于横梁本体122上。

同时参见图4与图5，在其中一个实施例中，所述滑座300包括滑座本体310、第一安装板320和第二安装板330。所述第一安装板320和所述第二安装板330均设置于所述滑座本体310上，且所述第一安装板320与所述第二安装板330平行。所述旋转驱动机构500包括第二电机510、第二丝杆520、第二螺母530、连接件540以及固定组件550。所述第二电机510设置于所述第一安装板320上，且所述第二丝杆520穿设于所述第一安装板320上并与所述第二电机510的动力输出轴连接，所述第二丝杆520的远离第二电机的端部转动连接于所述第二安装板330上。所述第二螺母530套设于所述第二丝杆520上，且所述第二螺母530位于所述第一安装板320与所述第二安装板330之间。所述连接件540连接于所述第二螺母530上，所述固定组件550与所述连接件540滑动连接，且所述固定组件550转动连接于所述摆动台600上，使得所述摆动台600连接于所述旋转驱动机构500的动力输出端上。在本实施例中，第一固定板124和第二固定板126均通过螺钉固定于滑座本体310上，使第一固定板124和第二固定板126紧固连接于滑座本体310上，在其他实施例中，第一固定板124和第二固定板126还可以通过焊接或胶接连接于滑座本体310上，使滑座300的结构较为紧凑。

同时参见图3，例如，所述连接件540呈L型，连接件540的一侧连接于第二螺母530上，另一侧与固定组件550滑动连接，使旋转驱动机构500更加紧凑。例如，所述旋转驱动机构500还包括挡盖560，所述挡盖560设置于所述滑座300上并与所述滑座300之间形成有限位腔562，所述连接件540的远离第二螺母530的端部位于限位腔562内，且连接件540在限位腔562内运动，避免连接件540随第二螺母530相对第二丝杆520摆动的角度过度，使连接件540相对于滑座300的运动幅度较小。

如图5所示，在其中一个实施例中，所述固定组件550包括相连接的第二滑块552和连接板553，所述第二滑块552滑动连接于所述连接件540上，所述连接板553转动连接于所述摆动台600上，使当第二滑块552相对于连接件540滑动时，摆动台600同时相对于连接板553转动，实现摆动台600相对于滑座300摆动。当连接件540相对于滑座300运动时，第二滑块552相对于连接板553滑动，使第二滑块552带动转轮相对于连接板553滑动，由于转轮转动连接于摆动台600上，从而使摆动台600相对于转轮转动，实现摆动台600的在与滑座300平行的平面内摆动。为使连接板553更好地转动连接于摆动台600上，进一步地，所述固定组件550还包括轴承554，所述轴承554套设于所述连接板553上，且所述轴承554与所述摆动台600牢固连接，使连接板553更好地转动连接于摆动台600上。

在其中一个实施例中，所述摆动台600包括摆动台本体610和固定板620，所述摆动台本体610连接于所述旋转驱动机构500的动力输出端上。所述固定板620连接于所述摆动台本体610的周缘处，所述连接板553转动连接于所述固定板620上，使摆动台600与转轮转动连接。在本实施例中，摆动台本体610与固定板620通过螺栓连接固定于一起。自准直仪700固定于摆动台本体610上，摆动台本体610的背离自准直仪700的一侧抵接于滑座300上。

例如，所述测量机构10还包括旋转角度感应器1100，所述旋转角度感应器1100设置于所述摆动台本体610上，所述旋转角度感应器1100用于感应所述摆动台本体610相对于滑座300转动的角度，由于自准直仪700固定于摆动台本体610上，使旋转角度感应器1100能够记录自准直仪700的旋转运动角度，从而使测量机构10系统能够记录自准直仪700的旋转角度。

在其中一个实施例中，所述连接板553与所述第二滑块552焊接，使第二滑块552和连接板553牢固连接于一起。在其他实施例中，所述连接板553与所述第二滑块552也可以胶接于一起。当然，在其他实施例中，为使固定组件550的结构更加紧凑，所述连接板553与所述第二滑块552也可以一体成型。

在其中一个实施例中，所述旋转驱动机构500还包括紧固件，所述连接件540上开设有第一螺纹孔，所述第二螺母530上开设有第二螺纹孔，所述紧固件分别穿设于所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔内，使得所述连接件540连接于所述第二螺母530上，从而使连接件540与第二螺母530牢固连接。

在其中一个实施例中，所述连接件540包括相连接的连接件本体542和第二导轨544，所述连接件本体542与所述第二螺母530连接，所述第二滑块552滑动连接于所述第二导轨544上，使得所述第二滑块552滑动连接于所述连接件540上。例如，所述第二导轨544焊接于所述连接件本体542上，使连接件本体542与第二导轨544牢固连接。

如图1与图6所示，为了消除自准直仪700的旋转角度的俯仰及偏摆误差，例如，所述测量机构10还包括检测准直仪1200和校准镜1300，所述检测准直仪1200设置于基座100上，且检测准直仪1200的出光方向与座体110的平面平行且垂直于所述校准镜1300上，所述校准镜1300设置于所述摆动台600上，检测准直仪1200记录的数值在待测曲面结构20检测后加入测量数据中进行修正，从而消除自准直仪700的旋转角度的俯仰及偏摆误差。又如，所述测量机构10还包括调整电机1400，所述调整电机1400设置于摆动台600上，且调整电机1400的动力输出端与校准镜1300连接，使调整电机1400驱动校准镜1300转动至与检测准直仪1200的出光方向垂直的角度，这样检测准直仪1200可以设置在基座100上的呈预定角度范围均可实现误差数据的修正，而不仅限于检测准直仪1200水平出光的放置于基座100上。同时参见图3，例如，所述摆动台600还包括延伸板630，所述延伸板630连接于摆动台本体610的周缘处，所述调整电机1400设置于所述延伸板630上，且调整电机1400的动力输出轴穿设于所述延伸板630并与所述校准镜1300连接，使调整电机1400设置于摆动台600上。

如图7所示，例如，所述基座100还包括支撑架1500，所述支撑架1500设置于座体110上，所述支撑架1500用于支撑检测准直仪1200，使检测准直仪1200设置于基座100上。又如，所述支撑架1500包括支撑板1510和多个连接柱1520，所述支撑板1510平行于座体110，所述支撑板1510支撑所述检测准直仪1200，多个所述连接柱1520均垂直设置于座体110上，且每一连接柱1520与支撑板1510连接，使支撑架1500支撑检测准直仪1200。又如，每一连接柱1520包括安装座1522、连接柱本体1524和两个调节螺母1526，所述安装座1522连接于座体110上；所述连接柱本体1524的一端与安装座1522连接，且连接柱本体1524分别与两个调节螺母1526螺纹连接，所述支撑板1510套设于所述连接柱本体1524上，且支撑板1510位于两个调节螺母1526之间，使支撑板1510可靠地连接于连接柱1520上，同时通过松紧两个调节螺母1526实现支撑板1510相对于座体110位置的快速调节。

再次参见图6，在其中一个实施例中，所述转台200包括转台本体210和多个夹紧组件220，所述转台本体210连接于所述座体110上，多个所述夹紧组件220沿所述转台本体210的周缘分布。当待测曲面结构20置于转台本体210上时，通过多个夹紧组件220同时夹紧于待测曲面结构20，使待测曲面结构20准确定位于转台本体210上。例如，转台本体210包括转台底座212和大理石座214，所述转台底座212与座体110连接，所述大理石座214连接于转台底座212的背离座体110的一侧，所述大理石座214用于支撑待检测的曲面结构20。又如，所述转台底座212和所述大理石座214焊接或胶接于一起，使曲面结构20检测过程中所受的振动较小，测量精度较高。例如，转台本体210还包括安装调节板216，所述安装调节板216固定于座体110上，所述转台底座212的背离所述大理石座214的一侧连接于安装调节板216上，使转台底座212与座体110连接。又如，转台本体210还包括调节螺钉218，所述安装调节板216上开设有腰型孔216a，所述转台底座212上开设有螺纹孔，所述调节螺钉218分别穿设于所述腰型孔216a和所述螺纹孔内，使安装调节板216固定于座体110上。又如，所述腰型孔216a和所述螺纹孔的数目为多个，多个所述腰型孔216a沿所述安装调节板216的周向间隔开设，多个所述螺纹孔与多个所述腰型孔216a一一对应；所述调节螺钉218的数目为多个，每一所述调节螺钉218分别穿设于相应的腰型孔216a和所述螺纹孔内，使安装调节板216更牢固地固定于座体110上。

例如，每一所述夹紧组件220包括固定座222和抵持件224，所述固定座222连接于所述转台本体210上，所述固定座222开设有螺纹孔，所述抵持件224穿设于所述螺纹孔内并与所述固定座222螺纹连接，旋紧抵持件224以使抵持件224抵持于曲面结构20。又如，每一所述夹紧组件220的抵持件224的端部为球体状结构，使抵持件224在抵持于曲面结构20时不至于划伤或压伤曲面结构20。

上述的测量机构10，可将待测曲面结构20放置于转台200上，滑座300滑动连接于横梁120上，由于滑座300连接于直线驱动机构400的动力输出端，使直线驱动机构400驱动滑座300相对于横梁120滑动；由于旋转驱动机构500设置于滑座300的背离横梁120的一侧，且摆动台600连接于旋转驱动机构500的动力输出端，使旋转驱动机构500驱动摆动台600相对于滑座300摆动，又由于摆动台600相对于滑座300摆动的平面与滑座300所在的平面平行，摆动台600的摆动带动自准直仪700摆动，从而使自准直仪700处于倾斜状态。测量机构10在进行测试时需进行初始化调整，初始化调整具体为：1)待测曲面结构20的自定心调节，即通过千分表等仪器对转台200的外圆打表，调节转台200的径向跳动量，以降低待测曲面结构20的型心与转台200的回转轴线之间的偏差；2)调节直线驱动机构400和旋转驱动机构500，以将自准直仪700的出射光线与被测曲面结构20的型心偏差降低到预定水平。经过初始化调整之后开始测量，自准直仪700的出射光线打在待测曲面结构20的型心上，设定此时为系统零位，测量过程为：首先直线驱动机构400按照设定的扫描步长运动以进行扫描测量，如设定扫描步长为0.1mm，此时自准直仪700处于竖直状态；然后自准直仪700依次测量并返回被测点的测量值，由于自准直仪700的测量角度范围较小，使测量机构10在测量若干数据后返回的光线将超出自准直仪700的接收范围，此时旋转驱动机构500驱动摆动台600相对于滑座300摆动，使自准直仪700倾斜，由此将反射光线再次回归到自准直仪700的接收范围内，此时系统记录第一次自准直仪700的旋转角度；然后直线驱动机构400继续扫描测量，当反射光线再次超出自准直仪700的测量范围时，重复上述动作，系统记录第二次自准直仪700的旋转角度，根据上述的测量过程完成待测曲面结构20的测量，即完成从待测曲面结构20的型心到待测曲面结构20的边缘的测量；测量机构10的系统自动记录自准直仪700的直线运动距离和旋转运动角度，完成一次测量后系统自动将自动准直仪回到初始位置，然后转台200旋转预定角度，如转台200旋转1°，转台200带动待测曲面结构20转动至预定角度，系统自动重复直线扫描和旋转的测量过程；当转台200旋转360°之后，系统完成对待测曲面结构20的全部测量并获得原始测量数据，根据原始数据进行分析即可还原待测曲面结构20的曲面形貌，最终对待测曲面结构20的曲面质量作出评价；可以通过扩大基座100尺寸和更换较大直径的转台200，使测量机构10能够实现对更大口径的球面或自由曲面的测量，适用范围和场景更大，解决了自准直仪700不适合对曲率变化较大的曲面进行测量的问题。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种测量机构，其特征在于，包括：

基座，包括相连接的座体和横梁；

转台，设置于所述座体上；

滑座，滑动连接于所述横梁上；

直线驱动机构，设置于所述横梁上，所述直线驱动机构的动力输出端与所述滑座连接，所述直线驱动机构驱动所述滑座相对于所述横梁滑动；

旋转驱动机构，设置于所述滑座的背离所述横梁的一侧；

摆动台，连接于所述旋转驱动机构的动力输出端，所述旋转驱动机构驱动所述摆动台相对于所述滑座摆动，且所述摆动台相对于所述滑座摆动的平面与所述滑座所在的平面平行；以及

自准直仪，设置于所述摆动台上。

2.根据权利要求1所述的测量机构，其特征在于，所述直线驱动机构包括第一电机、第一丝杆以及第一螺母，所述第一电机设置于所述横梁上，所述第一丝杆的一端与所述第一电机的动力输出轴连接，所述第一丝杆的另一端转动连接于所述横梁上，所述第一螺母套设于所述第一丝杆上并与所述第一丝杆螺纹连接，且所述第一螺母与所述滑座连接，使得所述滑座连接于所述直线驱动机构的动力输出端。

3.根据权利要求2所述的测量机构，其特征在于，所述横梁包括横梁本体、第一固定板和第二固定板，所述横梁本体连接于所述座体上，所述第一固定板和所述第二固定板设置于所述横梁本体的同一侧，所述第一电机设置于所述第一固定板上，所述第一丝杆穿设于所述第一固定板，所述第一丝杆的一端与所述第一电机的动力输出轴连接，所述第一丝杆的另一端转动连接于所述第二固定板上。

4.根据权利要求1所述的测量机构，其特征在于，所述滑座包括滑座本体、第一安装板和第二安装板，所述第一安装板和所述第二安装板均设置于所述滑座本体上，且所述第一安装板与所述第二安装板平行；

所述旋转驱动机构包括第二电机、第二丝杆、第二螺母、连接件以及固定组件，所述第二电机设置于所述第一安装板上，且所述第二丝杆穿设于所述第一安装板上并与所述第二电机的动力输出轴连接，所述第二丝杆的远离所述第二电机的端部转动连接于所述第二安装板上，所述第二螺母套设于所述第二丝杆上，且所述第二螺母位于所述第一安装板与所述第二安装板之间，所述连接件连接于所述第二螺母上，所述固定组件与所述连接件滑动连接，且所述固定组件转动连接于所述摆动台上，使得所述摆动台连接于所述旋转驱动机构的动力输出端上。

5.根据权利要求4所述的测量机构，其特征在于，所述固定组件包括相连接的滑块和连接板，所述滑块滑动连接于所述连接件上，所述连接板转动连接于所述摆动台上。

6.根据权利要求5所述的测量机构，其特征在于，所述摆动台包括摆动台本体和固定板，所述摆动台本体连接于所述旋转驱动机构的动力输出端上，所述固定板连接于所述摆动台本体的周缘处，所述连接板转动连接于所述固定板上。

7.根据权利要求5所述的测量机构，其特征在于，所述连接板与所述滑块焊接。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的测量机构，其特征在于，所述旋转驱动机构还包括紧固件，所述连接件上开设有第一螺纹孔，所述第二螺母上开设有第二螺纹孔，所述紧固件分别穿设于所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔内，使得所述连接件连接于所述第二螺母上。

9.根据权利要求8所述的测量机构，其特征在于，所述连接件包括相连接的连接件本体和导轨，所述连接件本体与所述螺母连接，所述滑块滑动连接于所述导轨上，使得所述滑块滑动连接于所述连接件上。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的测量机构，其特征在于，所述转台包括转台本体和多个夹紧组件，所述转台本体连接于所述座体上，多个所述夹紧组件沿所述转台本体的周缘分布。

Images