CN113008141B - 一种三坐标影像测量仪平台垂直微调装置及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三坐标影像测量仪平台垂直微调装置，包括底座，底座的上方设有台面，底座与台面之间通过三个调节组件连接，且三个调节组件呈环形阵列分布，调节组件的两侧分别设有涨紧导套组件；本发明还公开了一种三坐标影像测量仪平台垂直微调装置的实现方法。本发明根据三点确定平面的原理，通过三个调节组件对台面进行调整，从而实现被测工件关键测量位置的垂直调整，使测量仪在理想的条件下实现精确测量；本发明的三个调节组件中两个为升降组件，一个为固定组件，通过两个升降组件实现台面的上下调节，降低了本发明的生产成本。

Description

一种三坐标影像测量仪平台垂直微调装置及其实现方法

技术领域

本发明属于测量仪平台调整技术领域，具体涉及一种三坐标影像测量仪平台垂直微调装置及其实现方法。

背景技术

近年来，随着科学技术的发展和进步，各个领域对几何量(例如长度、角度等)的检测精度与测量速度的要求不断提高，而这在很大程度上依赖于测量仪器的发展以及检测方法的改进。在过去的几十年中，经典的几何尺寸与形位参数的检测手段已经日益成熟，其中最典型的就是三坐标测量机。

然而，常规三坐标测量机搭载了接触式测头，虽然能够达到很高的检测精度，但测量速度慢、效率低，易发生干涉效应，并且存在着测头端部的半径补偿误差，这些因素使得常规三坐标测量机无法应对批量零件的检测需求。因此，坐标测量技术发展的一个重要趋势就是采用非接触式测头，而在众多种类的非接触式测头中，基于视觉测量原理的影像测头，由于具有响应速度快、采样频率高、信息丰富和便于实现自动化等特点，近年来的发展和应用都十分迅速。

而将影像测头集成于三坐标测量机，还需要对影像测头的空间姿态进行调整以使其处于正确的测量方位，这样才能确保整个测量系统的正常工作和功能实现。

目前的测量台面都是固定式水平，对于一些测件放在台面或台面上的普通夹具上，而被测的另一个平面或垂面或多或少有些偏斜；影像侧头在测量时会产生暗→亮→暗或由亮→暗→亮区，导致影像光投射导致灰白对比不明显，抓边差的问题；三坐标侧头在测量时会出现碰杆或打出微椭圆而无法得到高精度数据的问题。因此，亟需一种三坐标影像测量仪平台垂直微调装置及其实现方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三坐标影像测量仪平台垂直微调装置，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供的一种三坐标影像测量仪平台垂直微调装置，具有不需要精密的算法，不需要对光源或测头进行调整，由被测件主动调整，直接减小或消除亮暗过渡区；更加精准最大发挥测量设备精度的特点。

本发明另一目的在于提供一种三坐标影像测量仪平台垂直微调装置的实现方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种三坐标影像测量仪平台垂直微调装置，包括底座，底座的上方设有台面，底座与台面之间通过三个调节组件连接，且三个调节组件呈环形阵列分布，调节组件的两侧分别设有涨紧导套组件。

在本发明中进一步地，三个调节组件分别为两个升降组件和一个固定组件。

在本发明中进一步地，升降组件包括步进电机、丝杆、导套和支柱，其中，步进电机设置在底座的下方，步进电机的输出端上设有丝杆，丝杆上啮合连接有导套，导套上对称设置有两个支柱，支柱的上端通过两个第一螺栓与台面连接。

在本发明中进一步地，步进电机的输出端上连接有行星减速机。

在本发明中进一步地，行星减速机的输出端与丝杆通过第一联轴器连接。

在本发明中进一步地，固定组件包括下连接杆和上连接杆，其中，下连接杆的下端通过连接座与底座连接，下连接杆的上端通过第二联轴器连接有上连接杆，上连接杆的上端通过两个第二螺栓与台面连接。

在本发明中进一步地，涨紧导套组件包括限位块、导柱、弹簧和第三螺栓，其中，导柱的两端分别与底座和台面滑动连接，导柱的上端连接有第三螺栓，导柱的下端连接有限位块，导柱的圆周上套设有弹簧，弹簧位于底座与台面之间，弹簧的两端设有垫片。

在本发明中进一步地，底座的边缘上设有若干个安装孔。

在本发明中进一步地，所述的三坐标影像测量仪平台垂直微调装置的实现方法，包括以下步骤：

(一)、将底座安装在测量仪上；

(二)、将待测工件放置在台面上；

(三)、测量仪将测量数据反馈至控制器，控制器计算调整方案；

(四)、控制器发送脉冲至步进电机，步进电机动作对台面进行调整。

在本发明中进一步地，所述的三坐标影像测量仪平台垂直微调装置的实现方法，步骤(三)中测量数据为边界糊影宽度或斜度方向，其中，边界糊影通过测量软件计算得出，斜度方向通过测量仪对待测工件进行取点得出。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明根据三点确定平面的原理，通过三个调节组件对台面进行调整，从而实现被测工件关键测量位置的垂直调整，使测量仪在理想的条件下实现精确测量；

2、本发明的三个调节组件中两个为升降组件，一个为固定组件，通过两个升降组件实现台面的上下调节，降低了本发明的生产成本；

3、本发明通过步进电机带动丝杆转动，从而带动导套上下动作，实现对台面的调整，通过步进电机提供驱动力，大大的提高了调节的精度；

4、本发明行星减速机的输出端与丝杆通过第一联轴器连接，第一联轴器可以实现行星减速机的输出端与丝杆之间发生小幅度的偏移，且不会出现卡死的情况，下连接杆的上端通过第二联轴器连接有上连接杆，第二联轴器可以实现下连接杆和上连接杆之间发生小幅度的偏移，且不会出现卡死的情况；

5、本发明通过涨紧导套组件将底座与台面之间涨紧，防止其出现松动，且可以避免在对台面进行调节时出现大幅度左右偏移的情况；

6、本发明解决了常见的特性尺寸高精度测量的难题，对于非车床加工件产品特别有效。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明升降组件的结构示意图；

图3为本发明固定组件的结构示意图；

图4为本发明涨紧导套组件的结构示意图；

图中：1、底座；2、台面；3、升降组件；31、步进电机；32、丝杆；33、导套；34、支柱；35、第一螺栓；36、第一联轴器；37、行星减速机；4、固定组件；41、连接座；42、下连接杆；43、上连接杆；44、第二联轴器；45、第二螺栓；5、涨紧导套组件；51、限位块；52、垫片；53、导柱；54、弹簧；55、第三螺栓；6、安装孔。

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。

实施例1

请参阅图1-4，本发明提供以下技术方案：一种三坐标影像测量仪平台垂直微调装置，包括底座1，底座1的上方设有台面2，底座1与台面2之间通过三个调节组件连接，且三个调节组件呈环形阵列分布，调节组件的两侧分别设有涨紧导套组件5。

进一步地，三个调节组件分别为两个升降组件3和一个固定组件4。

通过采用上述技术方案，根据三点确定平面的原理，通过三个调节组件对台面2进行调整，从而实现被测工件关键测量位置的垂直调整，使测量仪在理想的条件下实现精确测量；三个调节组件中两个为升降组件3，一个为固定组件4，通过两个升降组件3实现台面的上下调节，降低了本发明的生产成本。

进一步地，升降组件3包括步进电机31、丝杆32、导套33和支柱34，其中，步进电机31设置在底座1的下方，步进电机31的输出端上设有丝杆32，丝杆32上啮合连接有导套33，导套33上对称设置有两个支柱34，支柱34的上端通过两个第一螺栓35与台面2连接，一个第一螺栓35位于台面2的上方，另一个第一螺栓35位于台面2的下方，两个第一螺栓35均与支柱34啮合连接，通过两个第一螺栓35将台面2夹紧，实现与台面2的连接。

通过采用上述技术方案，通过步进电机31带动丝杆32转动，从而带动导套33上下动作，实现对台面2的调整，通过步进电机31提供驱动力，大大的提高了调节的精度。

进一步地，步进电机31的输出端上连接有行星减速机37。

通过采用上述技术方案，通过行星减速机37实现降低步进电机31的转速，增大输出的转矩。

进一步地，行星减速机37的输出端与丝杆32通过第一联轴器36连接。

通过采用上述技术方案，第一联轴器36可以实现行星减速机37的输出端与丝杆32之间发生小幅度的偏移，且不会出现卡死的情况。

进一步地，固定组件4包括下连接杆42和上连接杆43，其中，下连接杆42的下端通过连接座41与底座1连接，下连接杆42的上端通过第二联轴器44连接有上连接杆43，上连接杆43的上端通过两个第二螺栓45与台面2连接。

通过采用上述技术方案，第二联轴器44可以实现下连接杆42和上连接杆43之间发生小幅度的偏移，且不会出现卡死的情况。

进一步地，底座1的边缘上设有若干个安装孔6。

通过采用上述技术方案，通过安装孔6将底座1与测量仪进行安装。

实施例2

本实施例与实施例1不同之处在于：进一步地，涨紧导套组件5包括限位块51、导柱53、弹簧54和第三螺栓55，其中，导柱53的两端分别与底座1和台面2滑动连接，导柱53的上端连接有第三螺栓55，导柱53的下端连接有限位块51，导柱53的圆周上套设有弹簧54，弹簧54位于底座1与台面2之间，弹簧54的两端设有垫片52。

通过采用上述技术方案，通过涨紧导套组件5将底座1与台面2之间涨紧，防止其出现松动，且可以避免在对台面2进行调节时出现大幅度左右偏移的情况。

进一步地，本发明所述的三坐标影像测量仪平台垂直微调装置的实现方法，包括以下步骤：

(一)、将底座1安装在测量仪上；

(二)、将待测工件放置在台面2上；

(三)、测量仪将测量数据反馈至控制器，控制器计算调整方案；

(四)、控制器发送脉冲至步进电机31，步进电机31动作对台面2进行调整。

进一步地，步骤(三)中测量数据为边界糊影宽度或斜度方向，其中，边界糊影通过测量软件计算得出，斜度方向通过测量仪(影像仪具有自动测头或三坐标测量仪)对待测工件进行取点得出。

综上所述，本发明根据三点确定平面的原理，通过三个调节组件对台面2进行调整，从而实现被测工件关键测量位置的垂直调整，使测量仪在理想的条件下实现精确测量；本发明的三个调节组件中两个为升降组件3，一个为固定组件4，通过两个升降组件3实现台面的上下调节，降低了本发明的生产成本；本发明通过步进电机31带动丝杆32转动，从而带动导套33上下动作，实现对台面2的调整，通过步进电机31提供驱动力，大大的提高了调节的精度；本发明行星减速机37的输出端与丝杆32通过第一联轴器36连接，第一联轴器36可以实现行星减速机37的输出端与丝杆32之间发生小幅度的偏移，且不会出现卡死的情况，下连接杆42的上端通过第二联轴器44连接有上连接杆43，第二联轴器44可以实现下连接杆42和上连接杆43之间发生小幅度的偏移，且不会出现卡死的情况；本发明通过涨紧导套组件5将底座1与台面2之间涨紧，防止其出现松动，且可以避免在对台面2进行调节时出现大幅度左右偏移的情况；本发明解决了常见的特性尺寸高精度测量的难题，对于非车床加工件产品特别有效。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种三坐标影像测量仪平台垂直微调装置，包括底座（1），其特征在于：底座（1）的上方设有台面（2），底座（1）与台面（2）之间通过三个调节组件连接，且三个调节组件呈环形阵列分布，调节组件的两侧分别设有涨紧导套组件（5）；

三个调节组件分别为两个升降组件（3）和一个固定组件（4）；

升降组件（3）包括步进电机（31）、丝杆（32）、导套（33）和支柱（34），其中，步进电机（31）设置在底座（1）的下方，步进电机（31）的输出端上设有丝杆（32），丝杆（32）上啮合连接有导套（33），导套（33）上对称设置有两个支柱（34），支柱（34）的上端通过两个第一螺栓（35）与台面（2）连接；

固定组件（4）包括下连接杆（42）和上连接杆（43），其中，下连接杆（42）的下端通过连接座（41）与底座（1）连接，下连接杆（42）的上端通过第二联轴器（44）连接有上连接杆（43），上连接杆（43）的上端通过两个第二螺栓（45）与台面（2）连接；

涨紧导套组件（5）包括限位块（51）、导柱（53）、弹簧（54）和第三螺栓（55），其中，导柱（53）的两端分别与底座（1）和台面（2）滑动连接，导柱（53）的上端连接有第三螺栓（55），导柱（53）的下端连接有限位块（51），导柱（53）的圆周上套设有弹簧（54），弹簧（54）位于底座（1）与台面（2）之间，弹簧（54）的两端设有垫片（52）。

2.根据权利要求1所述的一种三坐标影像测量仪平台垂直微调装置，其特征在于：步进电机（31）的输出端上连接有行星减速机（37）。

3.根据权利要求2所述的一种三坐标影像测量仪平台垂直微调装置，其特征在于：行星减速机（37）的输出端与丝杆（32）通过第一联轴器（36）连接。

4.根据权利要求1所述的一种三坐标影像测量仪平台垂直微调装置，其特征在于：底座（1）的边缘上设有若干个安装孔（6）。

5.根据权利要求1-4任一项所述的三坐标影像测量仪平台垂直微调装置的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

（一）、将底座（1）安装在测量仪上；

（二）、将待测工件放置在台面（2）上；

（三）、测量仪将测量数据反馈至控制器，控制器计算调整方案；

（四）、控制器发送脉冲至步进电机（31），步进电机（31）动作对台面（2）进行调整。

6.根据权利要求5所述的三坐标影像测量仪平台垂直微调装置的实现方法，其特征在于：步骤（三）中测量数据为边界糊影宽度或斜度方向，其中，边界糊影通过测量软件计算得出，斜度方向通过测量仪对待测工件进行取点得出。

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