CN215064408U - 一种关节式坐标测量机标定辅助平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种关节式坐标测量机标定辅助平台。该辅助平台包括基座、升降机构、升降台和回转平台；所述的升降台通过升降机构安装在基座上；回转平台转动连接在升降台上，并由动力元件驱动旋转；工作过程中，关节式坐标测量机安装在回转平台上。本实用新型能够带动关节式坐标测量机进行旋转和升降，从而能够改变标定过程中关节式坐标测量机和标准件之间的相对位置，因此不需要为标准件的布局预留一个较大的空间，使得标定流程更加便捷。此外，借助本实用新型，关节式坐标测量机标定过程中不需要反复拆卸安装标准件来改变标准件的位置，从而减轻了操作员的工作量，使得标定过程更加省时省力，提高了标定的效率，减少了操作员的工作量。

Description

一种关节式坐标测量机标定辅助平台

技术领域

本实用新型涉及关节式坐标测量机的标定装置领域，具体是一种关节式坐标测量机标定辅助平台。

背景技术

关节式坐标测量机作为一种非正交系坐标测量机，由测量臂及旋转关节串联构成开链结构。与传统的正交系坐标测量机相比，它具有灵活性高、体积小、测量范围大、操作简便、环境适应性好等优点。但因为这种串联式结构存在误差累计放大的缺点，使各级关节的结构参数误差逐级放大，导致其测量精度降低。在使用前须对关节式坐标测量机进行运动学标定，将结构参数对测量精度的影响降至最低，以确保其满足设计的精度要求。

在便携关节式坐标测量机标定或者性能评价的过程中，已标定的标准件放置位置尽量涵盖其测量空间，测量时尽量模拟手动测量任务。标准件被认为便携关节式坐标测量机的接受和比对的基础。在现行的便携关节式坐标测量机性能评价标准(如AMSEB89.4.22-2004,VDI/VDE 2617-9,ISO10360-12等)中采用量块、步距规、球杆等标准件对便携关节式坐标测量机的空间测量精度进行评价。在便携关节式坐标测量机进行标定或者性能评价时，需要对量块、步距规、球杆等标准件在其测量空间中的放置位置进行规划，以尽量涵盖其测量空间。因此，标定前，为了使标准件能在涵盖测量机测量空间中更换位置，需要首先预留一个足够的空间；而在标定时，需要通过不断拆卸与安装来移动标准件的位置，这一过程消耗了操作员的精力和时间。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种关节式坐标测量机标定辅助平台。

本实用新型包括基座、升降机构、升降台和回转平台；所述的升降台通过升降机构安装在基座上；回转平台转动连接在升降台上，并由动力元件驱动旋转；工作过程中，关节式坐标测量机安装在回转平台上。

作为优选，所述的升降机构采用剪叉式升降机。

作为优选，所述的升降机构包括第一导轨、下滑块、下连接板、上连接板、外支撑板和内支撑板；第一导轨固定在基座的顶面；第二导轨固定在升降台的底面；第一导轨上滑动连接有下滑块；第二导轨上滑动连接有上滑块；上连接板与上滑块固定；下连接板与下滑块固定；下滑块或下连接板在动力元件的驱动下沿着第一导轨进行滑动。基座与升降台之间设置有交叉杆组；交叉杆组包括中部铰接在一起的外支撑板和内支撑板；外支撑板的一端和升降台铰接，另一端与下连接板铰接；内支撑板的一端与上连接板铰接，另一端与基座铰接；

作为优选，所述的基座上安装有丝杠电机；下连接板上固定有螺母块；丝杠电机的输出丝杆与螺母块构成螺旋副。

作为优选，所述的交叉杆组共有两个。两个交叉杆组间隔设置，且与下连接板的两端分别连接。

作为优选，所述的回转平台由蜗轮蜗杆旋转机构驱动旋转；所述的蜗轮蜗杆旋转机构包括蜗轮、蜗杆和回转驱动电机；回转驱动电机安装在升降台上；蜗杆支承在升降台上，且一端与回转驱动电机的输出轴固定；蜗轮与回转平台固定；蜗轮与蜗杆啮合。

作为优选，所述的升降台上开设有水平安装孔和竖直安装孔。竖直安装孔的轴线与回转平台的轴线重合。蜗杆支承在水平安装孔内。蜗轮设置在竖直安装孔中。回转平台底面固定有中心轴。中心轴与升降台通过轴承连接。蜗轮固定在中心轴上。

作为优选，所述的回转平台与升降台之间设置有推力球轴承。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

1.本实用新型能够带动关节式坐标测量机进行旋转与升降，从而改变关节式坐标测量机和标准件之间的相对位置，因此不需要反复拆卸安装标准件来改变标准件的位置，从而减轻了操作员的工作量，使得标定过程更加省时省力，提高了标定的效率，减少了操作员的工作量。此外，由于不需要改变标准件位置，本实用新型不需要为标准件的布局预留一个较大的空间，使得标定流程更加便捷。

2.本实用新型的旋转机构采用了蜗轮蜗杆机构，旋转的角度可以根据需要任意选择，使标定点能散布一个水平面；升降机构采用剪叉机构，升降的位置可以根据需要任意选择，使标定点能散布一个垂直面。两者结合可以使标定点能尽可能地散布整个测量空间。

附图说明

图1为本实用新型的辅助平台结构立体图；

图2为本实用新型的辅助平台结构背面图；

图3为本实用新型中升降机构示意图；

图4为本实用新型中升降机构的丝杠电机装配示意图

图5为本实用新型中蜗轮蜗杆旋转机构的装配示意图；

具体实施方式

如图1、2、3、4、5所示，一种用于关节式坐标测量机标定的辅助平台，包括基座1、升降机构2、升降台3、蜗轮蜗杆旋转机构4和回转平台5；基座1固定在工作台面上；升降台3通过升降机构2安装在基座1上；回转平台5转动连接在升降台3上，并由蜗轮蜗杆旋转机构4驱动旋转。回转平台5的回转轴线竖直设置。所述回转平台5的顶面开设有6个螺纹孔，底面设置有一个阶梯轴系。升降台3的顶面中心位置及侧部均开设有安装通孔。

升降机构2采用剪叉结构，其包括第一导轨6、下滑块7、下连接板8、上连接板9、丝杠电机10、外支撑板11和内支撑板12；水平布置的两根第一导轨6通过螺钉固定在基座1的顶面。水平布置的两根第二导轨通过螺钉固定在升降台3的底面。第一导轨6上滑动连接有下滑块7；第二导轨上滑动连接有上滑块。上连接板9的两端与两个上滑块分别固定。下连接板8的两端与两个下滑块分别固定。基座1与升降台3之间设置有两个交叉杆组。交叉杆组包括中部铰接在一起的外支撑板11和内支撑板12。丝杠电机10通过第一螺钉14固定在基座1上。外支撑板11的一端和升降台3的底面通过铆钉13铰接，另一端与基座1上的下连接板8的端部通过铆钉13铰接；内支撑板12的一端与上连接板9的端部通过铆钉13铰接，另一端与基座1的顶面通过铆钉13铰接。下连接板8的中部通过第二螺钉15固定有螺母块16。丝杠电机10的输出丝杆的末端通过双深沟球轴承17与下轴承端盖18支承在基座1上。下轴承端盖18通过螺钉19固定在基座1上；丝杠电机10的输出丝杆与螺母块16构成螺旋副。从而通过丝杠电机10的转动，实现升降台3的升降平移。

蜗轮蜗杆旋转机构4包括蜗轮20、蜗杆21和回转驱动电机22；回转驱动电机22通过螺钉23固定在升降台3侧部通孔的外部；蜗杆21支承在升降台3侧部的通孔中，且一端通过联轴器24与回转驱动电机22的输出轴连接，另一端通过双深沟球轴承25与上轴承端盖26支承在升降台3上。上轴承端盖26通过第三螺钉27固定在升降台3侧面；蜗轮20通过圆螺母28、平键29与回转平台5底面的中心轴固定，整个蜗轮20位于升降台3的中心孔中，回转平台5和升降台3通过推力球轴承30实现相对转动；蜗轮20与蜗杆21啮合。因此，通过回转驱动电机22转动，能够带动蜗杆21旋转，再带动蜗轮20以及回转平台5转动，使得该辅助平台能够实现回转平台360°范围的旋转、回转平台和升降台300mm范围的升降。

本实用新型的工作原理如下：

首先，选择一个合适的标定场地，将辅助平台固定在工作台面上，并将关节式坐标测量机通过螺纹连接固定在辅助平台顶部的回转平台中心位置。

接着，将标准杆固定在关节式坐标测量机的测量范围内，并使得标准杆的一端朝向关节式坐标测量机的中心轴线。

然后，升降机构2和蜗轮蜗杆旋转机构4带动关节式坐标测量机多次进行转动、升降或转动升降复合运动，且关节式坐标测量机每次运动后，均以多个不同姿态测量标准杆的长度，得到测量数据集。

最后，利用获得的多个测量数据集和标准杆的实际长度值l_s，调整关节式坐标测量机的25个结构参数，实现关节式坐标测量机的长度测量误差补偿。

Claims (8)

1.一种关节式坐标测量机标定辅助平台，其特征在于：包括基座(1)、升降机构(2)、升降台(3)和回转平台(5)；所述的升降台(3)通过升降机构(2)安装在基座(1)上；回转平台(5)转动连接在升降台(3)上，并由动力元件驱动旋转；工作过程中，关节式坐标测量机安装在回转平台(5)上。

2.根据权利要求1所述的一种关节式坐标测量机标定辅助平台，其特征在于：所述的升降机构(2)采用剪叉式升降机。

3.根据权利要求1所述的一种关节式坐标测量机标定辅助平台，其特征在于：所述的升降机构(2)包括第一导轨(6)、下滑块(7)、下连接板(8)、上连接板(9)、外支撑板(11)和内支撑板(12)；第一导轨(6)固定在基座(1)的顶面；第二导轨固定在升降台(3)的底面；第一导轨(6)上滑动连接有下滑块(7)；第二导轨上滑动连接有上滑块；上连接板(9)与上滑块固定；下连接板(8)与下滑块固定；下滑块(7)或下连接板(8)在动力元件的驱动下沿着第一导轨(6)进行滑动；基座(1)与升降台(3)之间设置有交叉杆组；交叉杆组包括中部铰接在一起的外支撑板(11)和内支撑板(12)；外支撑板(11)的一端和升降台(3)铰接，另一端与下连接板(8)铰接；内支撑板(12)的一端与上连接板(9)铰接，另一端与基座(1)铰接。

4.根据权利要求2所述的一种关节式坐标测量机标定辅助平台，其特征在于：所述的基座(1)上安装有丝杠电机(10)；下连接板(8)上固定有螺母块(16)；丝杠电机(10)的输出丝杆与螺母块(16)构成螺旋副。

5.根据权利要求3所述的一种关节式坐标测量机标定辅助平台，其特征在于：所述的交叉杆组共有两个；两个交叉杆组间隔设置，且与下连接板(8)的两端分别连接。

6.根据权利要求1所述的一种关节式坐标测量机标定辅助平台，其特征在于：所述的回转平台(5)由蜗轮蜗杆旋转机构(4)驱动旋转；所述的蜗轮蜗杆旋转机构(4)包括蜗轮(20)、蜗杆(21)和回转驱动电机(22)；回转驱动电机(22)安装在升降台(3)上；蜗杆(21)支承在升降台(3)上，且一端与回转驱动电机(22)的输出轴固定；蜗轮(20)与回转平台(5)固定；蜗轮(20)与蜗杆(21)啮合。

7.根据权利要求6所述的一种关节式坐标测量机标定辅助平台，其特征在于：所述的升降台上开设有水平安装孔和竖直安装孔；竖直安装孔的轴线与回转平台的轴线重合；蜗杆(21) 支承在水平安装孔内；蜗轮(20)设置在竖直安装孔中；回转平台(5)底面固定有中心轴；中心轴与升降台通过轴承连接；蜗轮(20)固定在中心轴上。

8.根据权利要求6所述的一种关节式坐标测量机标定辅助平台，其特征在于：所述的回转平台(5)与升降台(3)之间设置有推力球轴承(30)。

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