CN112525122A - 一种关节臂式坐标测量机的数据采集系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于坐标测量设备技术领域，尤其为一种关节臂式坐标测量机的数据采集系统，包括底座，还包括三个依次连接的传动臂机构，一侧所述传动臂机构上连接有检测机构，远离所述检测机构的一侧所述传动臂机构与所述底座连接；通过调节机构带动蜗轮盘进行转动，在弧形滑槽的作用下，滑块沿弧形滑槽进行上下滑动，滑块通过连接块推动滑杆沿滑套同步进行滑动，从而实现对距离传感器的高度调节，在第三电机发生位移的过程中，若距离传感器检测到外界物体靠近时，装置整体立即停止，安全性较高，还可将距离传感器同一调节至与检测板对应，对检测板与距离传感器之间的距离变化进行检测，从而判断热胀冷缩现象对检测精度的影响。

Description

一种关节臂式坐标测量机的数据采集系统

技术领域

本发明属于坐标测量设备技术领域，具体涉及一种关节臂式坐标测量机的数据采集系统。

背景技术

关节臂式三维柔性测量臂是一种先进的便携式测量系统，广泛应用于汽车整车及零部件，模具，航空航天，造船，汽轮机，重机以及其他机械加工行业，关节臂式三维柔性测量臂是世界上最先进的便携式测量系统之一，在便携式三坐标测量机的市场上，它以稳定性高，性价比高而著称。

现有的关节臂式坐标测量机的数据采集系统安全性能较低，其各个测量臂以及关节处均无独立的，人员检测机构，在人员靠近设备检修时，外部安全光栅无法起到作用，危险性较高。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种关节臂式坐标测量机的数据采集系统，具有安全性高的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种关节臂式坐标测量机的数据采集系统，包括底座，还包括三个依次连接的传动臂机构，一侧所述传动臂机构上连接有检测机构，远离所述检测机构的一侧所述传动臂机构与所述底座连接，所述传动臂机构包括第一电机和固定在其输出端的第一支架，所述第一支架上铰接有连接板，所述连接板上固定连接有第三电机，所述第一支架的一侧固定连接有第二电机，所述第二电机的输出端与所述第三电机的转动轴同轴固定，所述第三电机的输出端固定连接有悬臂，所述悬臂远离所述第三电机的一端外壁套设固定有检测板，所述悬臂远离所述第三电机的一端与相邻所述传动臂机构中的所述第一电机固定连接，远离所述检测机构一侧的所述传动臂机构中的所述第一电机与所述底座固定连接，所述第三电机远离所述悬臂的一端安装有防护机构，所述防护机构包括蜗轮盘和若干个滑套，所述蜗轮盘的上部开设有若干个与所述滑套对应的弧形滑槽，所述蜗轮盘同轴转动连接在所述第三电机的端面，若干个所述滑套周向固定在所述第三电机的上部外沿，所述滑套的内壁均滑动有滑杆，所述滑杆远离所述蜗轮盘的一端固定连接有距离传感器，所述滑杆远离所述距离传感器的一端固定连接有连接块，所述连接块上可拆卸连接有滑块，所述滑块滑动在所述弧形滑槽内，所述第三电机上安装有用于驱动所述蜗轮盘的调节机构。

优选的，所述第一电机的外壁一周等距间隔固定连接有四个人体感应器。

优选的，所述悬臂的外壁两端及中间位置处均固定连接有四个周向等距间隔布置的振动传感器。

优选的，所述检测机构包括第四电机和固定在其输出端的第二支架，所述第二支架上铰接有连接杆，所述第二支架的一侧固定连接有第五电机，所述第五电机的输出端与所述连接杆的转轴同轴固定，所述连接杆远离所述第二支架的一端同轴固定连接有第六电机，所述第六电机的输出端同轴固定连接有检测头，所述第四电机与所述悬臂固定连接。

优选的，所述第四电机的外壁也固定连接有四个等距间隔布置的所述人体感应器。

优选的，所述调节机构包括支耳和转动连接在其上的蜗杆，所述蜗杆的一端同轴固定连接有卡接头，所述支耳固定在所述第三电机上，所述蜗杆与所述蜗轮盘啮合。

优选的，所述卡接头为正六棱柱。

优选的，所述滑套上螺接贯穿有第一螺栓。

优选的，所述连接块上滑动贯穿有第二螺栓，所述滑块上开设有螺纹孔，所述第二螺栓螺接在所述螺纹孔内。

优选的，所述检测板的材质为不锈钢。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

在使用时，在第一电机、第二电机和第三电机的驱动下，悬臂进行多种角度的转动，将检测机构调整至检测位置，根据具体的使用需求进行调整，同时，根据具体的使用环境对防护机构进行调节，通过调节机构带动蜗轮盘进行转动，在弧形滑槽的作用下，滑块沿弧形滑槽进行上下滑动，滑块通过连接块推动滑杆沿滑套同步进行滑动，从而实现对距离传感器的高度调节，在第三电机发生位移的过程中，若距离传感器检测到外界物体靠近时，发出信号，装置整体立即停止，安全性较高，还可将距离传感器同一调节至与检测板对应，对检测板与距离传感器之间的距离变化进行检测，从而判断热胀冷缩现象对检测精度的影响。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中的传动臂机构结构示意图；

图3为本发明中的防护机构结构示意图；

图4为本发明中的滑杆连接示意图；

图5为本发明中的检测机构结构示意图。

图中：1、底座；2、传动臂机构；21、第一电机；22、第一支架；23、第二电机；24、第三电机；241、连接板；25、悬臂；251、检测板；26、振动传感器；27、人体感应器；3、检测机构；31、第四电机；32、第二支架；33、连接杆；34、第五电机；35、第六电机；36、检测头；4、防护机构；401、弧形滑槽；41、蜗轮盘；42、滑套；421、第一螺栓；43、滑杆；44、距离传感器；45、连接块；451、第二螺栓；46、滑块；461、螺纹孔；5、调节机构；51、支耳；52、蜗杆；53、卡接头。

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。

请参阅图1-5，本发明提供以下技术方案：一种关节臂式坐标测量机的数据采集系统，包括底座1，还包括三个依次连接的传动臂机构2，一侧传动臂机构2上连接有检测机构3，远离检测机构3的一侧传动臂机构2与底座1连接，传动臂机构2包括第一电机21和固定在其输出端的第一支架22，第一支架22上铰接有连接板241，连接板241上固定连接有第三电机24，第一支架22的一侧固定连接有第二电机23，第二电机23的输出端与第三电机24的转动轴同轴固定，第三电机24的输出端固定连接有悬臂25，悬臂25远离第三电机24的一端外壁套设固定有检测板251，悬臂25远离第三电机24的一端与相邻传动臂机构2中的第一电机21固定连接，远离检测机构3一侧的传动臂机构2中的第一电机21与底座1固定连接，第三电机24远离悬臂25的一端安装有防护机构4，防护机构4包括蜗轮盘41和若干个滑套42，蜗轮盘41的上部开设有若干个与滑套42对应的弧形滑槽401，蜗轮盘41同轴转动连接在第三电机24的端面，若干个滑套42周向固定在第三电机24的上部外沿，滑套42的内壁均滑动有滑杆43，滑杆43远离蜗轮盘41的一端固定连接有距离传感器44，滑杆43远离距离传感器44的一端固定连接有连接块45，连接块45上可拆卸连接有滑块46，滑块46滑动在弧形滑槽401内，第三电机24上安装有用于驱动蜗轮盘41的调节机构5。

本实施方案中：距离传感器44、人体感应器27和振动传感器26均与外部控制器信号连接，在使用时，在第一电机21、第二电机23和第三电机24的驱动下，悬臂25进行多种角度的转动，将检测机构3调整至检测位置，根据具体的使用需求进行调整，同时，根据具体的使用环境对防护机构4进行调节，通过调节机构5带动蜗轮盘41进行转动，在弧形滑槽401的作用下，滑块46沿弧形滑槽401进行上下滑动，滑块46通过连接块45推动滑杆43沿滑套42同步进行滑动，从而实现对距离传感器44（型号MSO-A1640H12T）的高度调节，在第三电机24发生位移的过程中，若距离传感器44检测到外界物体靠近时，发出信号，装置整体立即停止，安全性较高，还可将距离传感器44同一调节至与检测板251对应，对检测板251与距离传感器44之间的距离变化进行检测，从而判断热胀冷缩现象对检测精度的影响。

具体的，第一电机21的外壁一周等距间隔固定连接有四个人体感应器27；人体感应器27（型号YX-356/358）对第一电机21周围的区域进行检测，在检测到人员到靠近时，发出检测信号，装置整体立即停止运行。

具体的，悬臂25的外壁两端及中间位置处均固定连接有四个周向等距间隔布置的振动传感器26；在装置整体进行运行时，振动传感器26（型号MLV-9200T）对悬臂25的运行振动状态进行实时监测，若发生振动频率过大，人员则可判断此次测量结果不准确，有效提高测量精度。

具体的，检测机构3包括第四电机31和固定在其输出端的第二支架32，第二支架32上铰接有连接杆33，第二支架32的一侧固定连接有第五电机34，第五电机34的输出端与连接杆33的转轴同轴固定，连接杆33远离第二支架32的一端同轴固定连接有第六电机35，第六电机35的输出端同轴固定连接有检测头36，第四电机31与悬臂25固定连接；第四电机31和第五电机34驱动第二支架32上的连接杆33进行多向位置调整，第六电机35带动检测头36进行轴向转动，检测头36对物体进行检测。

具体的，第四电机31的外壁也固定连接有四个等距间隔布置的人体感应器27；第四电机31上的人体感应器27可对第四电机31周围的区域进行检测，检测到有人员靠近时，装置整体立即停止，提高安全性。

具体的，调节机构5包括支耳51和转动连接在其上的蜗杆52，蜗杆52的一端同轴固定连接有卡接头53，支耳51固定在第三电机24上，蜗杆52与蜗轮盘41啮合；使用扳手与卡接头53卡接，然后对支耳51上的蜗杆52进行转动，蜗杆52带动蜗轮盘41转动。

具体的，卡接头53为正六棱柱；可使用市面通用的扳手与其卡接，使用较为方便。

具体的，滑套42上螺接贯穿有第一螺栓421；在需要调整一个距离传感器44时，将相对应的滑块46与连接块45拆卸，此时，该处的滑杆43可自由滑动调整，调整完毕后，拧紧第一螺栓421对其进行限位。

具体的，连接块45上滑动贯穿有第二螺栓451，滑块46上开设有螺纹孔461，第二螺栓451螺接在螺纹孔461内；在拆卸时，将第二螺栓451拆卸，此时，连接块45与滑块46处于分离的状态。

具体的，检测板251的材质为不锈钢；不易发生锈蚀，保证测量精度。

本发明的工作原理及使用流程：距离传感器44、人体感应器27和振动传感器26均与外部控制器信号连接，在使用时，在第一电机21、第二电机23和第三电机24的驱动下，悬臂25进行多种角度的转动，将检测机构3调整至检测位置，根据具体的使用需求进行调整，同时，根据具体的使用环境对防护机构4进行调节，通过调节机构5带动蜗轮盘41进行转动，在弧形滑槽401的作用下，滑块46沿弧形滑槽401进行上下滑动，滑块46通过连接块45推动滑杆43沿滑套42同步进行滑动，从而实现对距离传感器44的高度调节，在第三电机24发生位移的过程中，若距离传感器44检测到外界物体靠近时，发出信号，装置整体立即停止，安全性较高，还可将距离传感器44同一调节至与检测板251对应，对检测板251与距离传感器44之间的距离变化进行检测，从而判断热胀冷缩现象对检测精度的影响，人体感应器27对第一电机21周围的区域进行检测，在检测到人员到靠近时，发出检测信号，装置整体立即停止运行，在装置整体进行运行时，振动传感器26对悬臂25的运行振动状态进行实时监测，若发生振动频率过大，人员则可判断此次测量结果不准确，有效提高测量精度。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种关节臂式坐标测量机的数据采集系统，包括底座（1），其特征在于：还包括三个依次连接的传动臂机构（2），一侧所述传动臂机构（2）上连接有检测机构（3），远离所述检测机构（3）的一侧所述传动臂机构（2）与所述底座（1）连接，所述传动臂机构（2）包括第一电机（21）和固定在其输出端的第一支架（22），所述第一支架（22）上铰接有连接板（241），所述连接板（241）上固定连接有第三电机（24），所述第一支架（22）的一侧固定连接有第二电机（23），所述第二电机（23）的输出端与所述第三电机（24）的转动轴同轴固定，所述第三电机（24）的输出端固定连接有悬臂（25），所述悬臂（25）远离所述第三电机（24）的一端外壁套设固定有检测板（251），所述悬臂（25）远离所述第三电机（24）的一端与相邻所述传动臂机构（2）中的所述第一电机（21）固定连接，远离所述检测机构（3）一侧的所述传动臂机构（2）中的所述第一电机（21）与所述底座（1）固定连接，所述第三电机（24）远离所述悬臂（25）的一端安装有防护机构（4），所述防护机构（4）包括蜗轮盘（41）和若干个滑套（42），所述蜗轮盘（41）的上部开设有若干个与所述滑套（42）对应的弧形滑槽（401），所述蜗轮盘（41）同轴转动连接在所述第三电机（24）的端面，若干个所述滑套（42）周向固定在所述第三电机（24）的上部外沿，所述滑套（42）的内壁均滑动有滑杆（43），所述滑杆（43）远离所述蜗轮盘（41）的一端固定连接有距离传感器（44），所述滑杆（43）远离所述距离传感器（44）的一端固定连接有连接块（45），所述连接块（45）上可拆卸连接有滑块（46），所述滑块（46）滑动在所述弧形滑槽（401）内，所述第三电机（24）上安装有用于驱动所述蜗轮盘（41）的调节机构（5）。

2.根据权利要求1所述的一种关节臂式坐标测量机的数据采集系统，其特征在于：所述第一电机（21）的外壁一周等距间隔固定连接有四个人体感应器（27）。

3.根据权利要求1所述的一种关节臂式坐标测量机的数据采集系统，其特征在于：所述悬臂（25）的外壁两端及中间位置处均固定连接有四个周向等距间隔布置的振动传感器（26）。

4.根据权利要求2所述的一种关节臂式坐标测量机的数据采集系统，其特征在于：所述检测机构（3）包括第四电机（31）和固定在其输出端的第二支架（32），所述第二支架（32）上铰接有连接杆（33），所述第二支架（32）的一侧固定连接有第五电机（34），所述第五电机（34）的输出端与所述连接杆（33）的转轴同轴固定，所述连接杆（33）远离所述第二支架（32）的一端同轴固定连接有第六电机（35），所述第六电机（35）的输出端同轴固定连接有检测头（36），所述第四电机（31）与所述悬臂（25）固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种关节臂式坐标测量机的数据采集系统，其特征在于：所述第四电机（31）的外壁也固定连接有四个等距间隔布置的所述人体感应器（27）。

6.根据权利要求1所述的一种关节臂式坐标测量机的数据采集系统，其特征在于：所述调节机构（5）包括支耳（51）和转动连接在其上的蜗杆（52），所述蜗杆（52）的一端同轴固定连接有卡接头（53），所述支耳（51）固定在所述第三电机（24）上，所述蜗杆（52）与所述蜗轮盘（41）啮合。

7.根据权利要求6所述的一种关节臂式坐标测量机的数据采集系统，其特征在于：所述卡接头（53）为正六棱柱。

8.根据权利要求1所述的一种关节臂式坐标测量机的数据采集系统，其特征在于：所述滑套（42）上螺接贯穿有第一螺栓（421）。

9.根据权利要求1所述的一种关节臂式坐标测量机的数据采集系统，其特征在于：所述连接块（45）上滑动贯穿有第二螺栓（451），所述滑块（46）上开设有螺纹孔（461），所述第二螺栓（451）螺接在所述螺纹孔（461）内。

10.根据权利要求1所述的一种关节臂式坐标测量机的数据采集系统，其特征在于：所述检测板（251）的材质为不锈钢。

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