CN201373735Y - 三维影像坐标测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及测量器材领域，公开了调控方便，能够实现接触/非接触的方式实现对被测工件进行三维探测、精度更加高的三维影像坐标测量仪。其包括：底座108，在底座108上固定有中间移动台110，在中间移动台110平面的X轴方向设置有沿X轴可调的X轴传动组105，在X轴传动组105上固定有X轴编码器106，在中间移动台110平面的Y轴方向设置有沿Y轴可调的Y轴传动组109，在Y轴传动组109上固定有Y轴编码器111，在X轴传动组105、Y轴传动组109上固定有空心的上层移动台112，在上层移动台112的空心处嵌设有透明载物台104；在底座108上还设置有立柱113，在立柱113上设置有沿Z轴可调的Z轴传动组115，在Z轴传动组115上固定有Z轴升降台组101，在Z轴升降台组101上固定有Z轴编码器114、光学影像集成装置102、探针触发测头103。

Description

三维影像坐标测量仪

技术领域

本实用新型涉及测量器材领域，尤其涉及一种三维影像坐标测量仪。

背景技术

随着世界经济一体化进程的推进和深入，尤其是制造业的工艺技术水平大副度提升，对工件的质量与精度要求愈来愈高，坐标测量机是检测工件尺寸、与形位误差的仪器。主要应用于各种精密机械加工、模具、五金、塑胶、电子、手机配件、冲压件、PCB板、钟表、刀模、汽车零配件及教学、科研工件的检测、研发等领域。

三维坐标测量仪又称三坐标测量仪，其可定义为“一种具有可作三个方向移动的探测器，可在三个相互垂直的导轨上移动，此探测器以接触或非接触等方式传送讯号，三个轴的位移测量系统(如光学尺)经数据处理器或计算机等计算出工件的各点坐标(X、Y、Z)及各项功能测量的仪器”。在精密仪器中普遍使用三维坐标测量仪对工件的尺寸进行检测以保证工件的质量。

现有的三维坐标测量仪的结构主要如下，在一固定的底座上X轴传动组、Y轴传动组，在X轴传动组、Y轴传动组上固定一用语放置被检工件的载物台，通过调节X轴传动组、Y轴传动组调节调节被测工件在水平面的位置，在底座上设置有立柱，在立柱上固定有Z轴传动组，在Z轴传动组上固定有探测器，通过分别调节上X轴传动组、Y轴传动组、Z轴传动组调节探测器与被测工件的三维位置，实现对被测工件的三维检测。

但是，现有的三维坐标测量仪存在三维调控不够灵活，测量仪结构的检测功能单一的缺点。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种调控方便，能够实现接触/非接触的方式实现对被测工件进行三维探测、精度更加高的三维影像坐标测量仪。

本实用新型实施例提供的三维影像坐标测量仪，包括：底座108，在所述底座108上固定有中间移动台110，在所述中间移动台110平面的X轴方向设置有沿X轴可调的X轴传动组105，在所述X轴传动组105上固定有X轴编码器106，

在所述中间移动台110平面的Y轴方向设置有沿Y轴可调的Y轴传动组109，在所述Y轴传动组109上固定有Y轴编码器111，

在所述X轴传动组105、Y轴传动组109上固定有空心的上层移动台112，在所述上层移动台112的空心处嵌设有透明载物台104；

在所述底座108上还设置有立柱113，在所述立柱113上设置有沿Z轴可调的Z轴传动组115，在所述Z轴传动组115上固定有Z轴升降台组101，在所述Z轴升降台组101上固定有Z轴编码器114、光学影像集成装置102、探针触发测头103；

其中，所述光学影像集成装置102分别与所述X轴编码器106、Y轴编码器111、Z轴编码器114电连接，所述光学影像集成装置102用于光学摄影获取被测目标的图像，

所述探针触发测头103分别与所述X轴编码器106、Y轴编码器111、Z轴编码器114电连接，

所述光学影像集成装置102用于光学摄影获取被测目标的图像，所述X轴编码器106、Y轴编码器111、Z轴编码器114，

所述X轴编码器106、Y轴编码器111、Z轴编码器114用于在：当所述光学影像集成装置102用摄取到的被测目标的图像符合用户要求时，或者，当所述探针触发测头103与所述被测目标接触时，将本编码器采集到的数据输入测量处理模块。

可选地，所述X轴传动组105、Y轴传动组109、Z轴传动组115采用无牙螺旋调整结构。

可选地，在所述透明载物台104的下方设置有光源，在所述底座108上设置有用于调节所述光源的光源调节器107。

可选地，所述底座108、中间移动台110、上层移动台112、和/或立柱113为大理石。

可选地，所述透明载物台104为透明的玻璃平板。

由上可见，利用本实用新型实施例的三维影像坐标测量仪集成了接触式测量、和非接触式测量的两种测量方式，用户可以根据具体被测工件的特点选择适应的测量方式。其应用的范围更加广泛，用户使用更加方便。

另外，本实用新型实施例的载物台104不是直接设置在底座108上，而是通过在底座108上设置中间移动台110、上层移动台112(载物台104设置在其上)组合形成两层工作台结构，有利于设计、制作时的模块化设计，这样使得载物台104受到底座108的腐蚀、受损而造成的影响相对较小，有利于提高本测量仪的稳定性、以及精度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1为本实用新型实施例1提供的三维影像坐标测量仪的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

参见图1所示，本实施例提供的一种三维影像坐标测量仪的基本结构主要如下，该包括一底座108，在底座108上固定有中间移动台110，在该中间移动台110平面的X轴方向设置有沿X轴可调的X轴传动组105，在X轴传动组105上固定有X轴编码器106。在该中间移动台110平面的Y轴方向设置有沿Y轴可调的Y轴传动组109，在Y轴传动组109上固定有Y轴编码器111。

在上述的X轴传动组105、Y轴传动组109上固定有一空心的上层移动台112，在该上层移动台112的空心处嵌设有透明载物台104，其中该透明载物台104既可以采用各种透明的材料制成，比如塑料、或者玻璃等。

在底座108上还设置有立柱113，在该立柱113上设置有沿与X、Y轴所形成的平面垂直的Z轴可调的Z轴传动组115，在该Z轴传动组115上固定有Z轴升降台组101，在Z轴升降台组101上固定有Z轴编码器114、光学影像集成装置102、探针触发测头103。

其中，上述的光学影像集成装置102分别与X轴编码器106、Y轴编码器111、Z轴编码器114电连接，所述光学影像集成装置102用于光学摄影获取被测目标的图像。

上述的探针触发测头103分别与X轴编码器106、Y轴编码器111、Z轴编码器114电连接。

在使用上述的装置时，用户可以将需要检测的工件放置于上层移动台112的载物台104上。在测量时，用户可以调节X轴传动组105、Y轴传动组109，使得设置在中间移动台110上的上层移动台112分别在平面内的X、Y轴移动，调整被测工件与光学影像集成装置102、以及探针触发测头103的相对位置。用户调整Z轴传动组115可以带动固定在其上的光学影像集成装置102、探针触发测头103，调整光学影像集成装置102、探针触发测头103离载物台104上的被测工件在Z轴上的距离。可见有那个湖通过对X轴传动组105、Y轴传动组109、Z轴传动组115的调整可以可取得任一空间的3D点。例如：

在进行非接触式测量时：将被测工件放置在透明载物台104上，然后打开光源调节器107，将光源调整到合适的程度，旋转调整X轴传动组105、Y轴传动组109，使被测点对准光学影像集成装置102，调节Z轴传动组115，直至光学影像集成装置102光学摄影获取到清晰的图像为止，此时，X轴编码器106、Y轴编码器111Z、轴编码器将此时采集到的光栅数据分别输入其分别电连接的测量处理模块(比如可以电连接接一台机算机处理，在该计算机上安装有密测量软件，由软件对数据进行相应的处理分析)。

在对不便于进行接触式检测的精密小工件进行测量时，用户可以通过光学影像集成装置102对被测点进行放大成像，再利用测量处理模块对数据进行分析处理，得到精确的尺寸数据，完成工件的检测。

在进行接触式测量时，将被测工件放置在透明载物台104上，然后旋转调整X轴传动组105、Y轴传动组109，使被测点对准探针触发测头103，调节Z轴传动组115，直至探针触发测头103接触到被测工件的被测点为止，此时，在探针触发测头103的接触式触发下，X轴编码器106、Y轴编码器111Z、轴编码器将此时采集到的光栅数据分别输入其分别电连接的测量处理模块(比如可以电连接接一台机算机处理，在该计算机上安装有密测量软件，由软件对数据进行相应的处理分析)。

由上可见，利用本实施例的三维影像坐标测量仪集成了接触式测量、和非接触式测量的两种测量方式，用户可以根据具体被测工件的特点选择适应的测量方式。其应用的范围更加广泛，用户使用更加方便。

另外，本实施例的载物台104不是直接设置在底座108上，而是通过在底座108上设置中间移动台110、上层移动台112(载物台104设置在其上)组合形成两层工作台结构，有利于设计、制作时的模块化设计，这样使得载物台104受到底座108的腐蚀、受损而造成的影响相对较小，有利于提高本测量仪的稳定性、以及精度。

为了进一步提高本检测仪测量的精度，在本实施例的透明载物台104的下方还可以设置有一个或多个光源(照明灯)，在底座108上设置用于调节该光源的亮度、位置的光源调节器107。用户在使用时可以根据具体的场景、以及被测工件的材质特点需要，使用光源从而使得用户在接触式测检室观察得更加清楚，或者使得，在进行非接触式检测时获得的图像更加清晰，细节更加多，从而使得测量更加精确。

另外，为了进一步提高本仪器的抗腐蚀性，从而避免其在使用的过程中由于承载及支撑构件，特别是位于最下端的底座108收腐蚀而发生形变，从而使得其测量的精度不高，在本实施例中对其主承载及支撑构件：底座108、中间移动台110、上层移动台112、立柱113等，均采本实施例的测量仪经长期使用仍然保持稳定的精度，提高其稳定性能。

再另外，在本实施例中，该X轴传动组105、Y轴传动组109、Z轴传动组115的调整方式优选采用无牙螺旋旋动调整模式，用户通过旋动无牙螺旋调整，这样使得调整过程无机械死点无间隙，使得调整更加顺畅，使用起来更加方便，并且使得调整的误差小，测量精度高。

综上，本实施例的三维影像坐标测量仪集成了集光学、机械、电子及计算机图像数字技术于一体，不仅取代了传统的投影仪、工具显微镜和传统的三坐标测量机的所有功能，还取代抄数的大量功能，其应用的实用性和通用性大大得到了提高。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (5)

1、一种三维影像坐标测量仪，其特征是，包括：底座(108)，在所述底座(108)上固定有中间移动台(110)，在所述中间移动台(110)平面的X轴方向设置有沿X轴可调的X轴传动组(105)，在所述X轴传动组(105)上固定有X轴编码器(106)，

在所述中间移动台(110)平面的Y轴方向设置有沿Y轴可调的Y轴传动组(109)，在所述Y轴传动组(109)上固定有Y轴编码器(111)，

在所述X轴传动组(105)、Y轴传动组(109)上固定有空心的上层移动台(112)，在所述上层移动台(112)的空心处嵌设有透明载物台(104)；

在所述底座(108)上还设置有立柱(113)，在所述立柱(113)上设置有沿Z轴可调的Z轴传动组(115)，在所述Z轴传动组(115)上固定有Z轴升降台组(101)，在所述Z轴升降台组(101)上固定有Z轴编码器(114)、光学影像集成装置(102)、探针触发测头(103)；

其中，所述光学影像集成装置(102)分别与所述X轴编码器(106)、Y轴编码器(111)、Z轴编码器(114)电连接，所述光学影像集成装置(102)用于光学摄影获取被测目标的图像，

所述探针触发测头(103)分别与所述X轴编码器(106)、Y轴编码器(111)、Z轴编码器(114)电连接，

所述光学影像集成装置(102)用于光学摄影获取被测目标的图像，所述X轴编码器(106)、Y轴编码器(111)、Z轴编码器(114)，

所述X轴编码器(106)、Y轴编码器(111)、Z轴编码器(114)用于在：当所述光学影像集成装置(102)用摄取到的被测目标的图像符合用户要求时，或者，当所述探针触发测头(103)与所述被测目标接触时，将本编码器采集到的数据输入测量处理模块。

2、根据权利要求1所述的三维影像坐标测量仪，其特征是，所述X轴传动组(105)、Y轴传动组(109)、Z轴传动组(115)采用无牙螺旋调整结构。

3、根据权利要求1所述的三维影像坐标测量仪，其特征是，在所述透明载物台(104)的下方设置有光源，在所述底座(108)上设置有用于调节所述光源的光源调节器(107)。

4、根据权利要求1、2或3所述的三维影像坐标测量仪，其特征是，所述底座(108)、中间移动台(110)、上层移动台(112)、和/或立柱(113)为大理石。

5、根据权利要求1、2或3所述的三维影像坐标测量仪，其特征是，所述透明载物台(104)为透明的玻璃平板。

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