便携式三坐标测量机制造技术

本发明专利技术提供一种便携式三坐标测量机，包括：测量头、处理电路以及依次连接的六个旋转关节，所述测量头与一所述旋转关节连接；每一所述旋转关节分别设置有用于检测其旋转角度的角度编码器，每一角度编码器分别与所述处理电路电连接，所述处理电路将各个角度编码器检测到的角度信息转化为电信号，并将该电信号传输到主机设备，以计算出测量头的相对数字坐标。

【技术实现步骤摘要】
便携式三坐标测量机
本专利技术涉及精密测量领域，具体涉及一种便携式三坐标测量机。
技术介绍
随着机床行业的发展，零部件的加工水平得到提高。零部件的加工周期缩短，尺寸和形位公差要求更加严格，外形结构更加复杂。为确保零部件能达到设计要求，在加工过程中需要对关键因素进行尺寸测量和形位公差检测，以便对后续的生产工艺进行调整；在产品进行组装时，在多个零部件装配后，需要对两个及以上零部件之间配合进行检测，提前发现不合格品，避免次品流入到下一步装配环节。但传统的测量方法一般是采用游标卡尺、千分表、角度尺等量具进行的测量，对于零件外形尺寸较大，外形复杂的零件，无法直接测量出被测要素，只能零件上选取过渡基准，进行间接测量。间接测量的过程中，即使保证传统量具有很高的精度，但由于无法避免人为测量操作的随机性误差，过渡基准越多，测量次数也随应增加，累计误差也会增大，这不仅导致花费测量时间较长，而且难以确保测量结果的准确性。目前三坐标测量机一般由三个正交的直线运动轴构成，直线运动轴上配有标尺系统用来度量各轴的坐标数值，通过接触或非接触的方式，采集被测零件上的若干数据点，数据点通过配套的软件进行运算后，直接输出所需的测量结果。这样有效地降低人为测量操作的随机性误差，同时能避免间接测量的耗时长，测量结果不可靠的情况。但常规的三坐标测量机体积较大，不便于搬运。搬运后，需要专业的人员进行耗时较长的调试后才能正常使用。虽然常规的三坐标测量能对形状复杂的零件进行检测，但对于需要进行现场检测的任务，尤其是车体钣金件生产线的组装检测、大型模具的尺寸及形位公差检测、文物的逆向研究等，难以采用常规的三坐标测量机进行测量任务,所以常规的三坐标测量机在精密检测领域存在较大的空白。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种便携式三坐标测量机，具有测量范围大携带灵活的有益效果。本专利技术实施例提供一种便携式三坐标测量机，包括：测量头、处理电路以及依次连接的六个旋转关节，所述测量头与一所述旋转关节连接；每一所述旋转关节分别设置有用于检测其旋转角度的角度编码器，每一角度编码器分别与所述处理电路电连接，所述处理电路将各个角度编码器检测到的角度信息转化为电信号，并将该电信号传输到主机设备，以计算出测量头的相对数字坐标。在本专利技术所述的便携式三坐标测量机中，还包括第一连接杆以及第二连接杆；所述六个旋转关节包括：第一旋转关节、第二旋转关节、第三旋转关节、第四旋转关节、第五旋转关节以及第六旋转关节；所述第一连接杆的两端分别与所述第二旋转关节以及所述第三旋转关节连接，所述第二连接杆的两端分别与所述第四旋转关节以及所述第五旋转关节连接，所述第四旋转关节与所述第三旋转关节连接，所述第二旋转关节与所述第一旋转关节连接，所述第五旋转关节与所述第六旋转关节连接，所述测量头与所述第六旋转关节连接。在本专利技术所述的便携式三坐标测量机中，所述第二旋转关节包括第二角度编码器以及第二连接件；所述第二角度编码器的一端与所述第一旋转关节连接，所述第二角度编码器的另一端与所述第二连接件连接，所述第二连接件与所述第一连接杆的一端连接。在本专利技术所述的便携式三坐标测量机中，所述第二角度编码器包括第二外壳、第二主轴以及平衡部件；所述第二外壳呈阶梯管状；所述第二主轴包括同轴设置的外筒以及内管，所述内管的一端与所述外筒的内底壁连接；所述内管的一端插接在所述第二外壳中，所述第二外壳的一端插接在所述内管与所述外筒之间的间隙中，所述平衡部件套接于所述内管的外侧壁上，且所述平衡部件的端部与所述外筒的端部相互弹性接触。在本专利技术所述的便携式三坐标测量机中，所述平衡部件为金属管，所述平衡部件的侧壁上开设有沿着所述金属管的轴向螺旋延伸的狭缝。在本专利技术所述的便携式三坐标测量机中，所述平衡部件上的所述狭缝的起始端以及终点端分别设置有第一应力释放槽以及第二应力释放槽。在本专利技术所述的便携式三坐标测量机中，还包括一固定环，所述固定环的一端套接在所述平衡部件的外侧壁上，所述固定环的另一端套设在所述外筒的外侧壁上；所述固定环的朝向所述平衡部件的一端开设有至少一第一限位槽，所述平衡部件的外侧壁上设置有至少一第一限位凸起，所述第一限位凸起插接在所述第一限位槽中。在本专利技术所述的便携式三坐标测量机中，所述第一连接杆的中轴线与该第二旋转关节的主轴线相互垂直，该第一旋转关节的主轴线与该第二旋转关节的主轴线相互垂直；该第三旋转关节的主轴线与该第一连接杆的中轴线重合，该第四旋转关节的主轴线分别与该第二连接杆的中轴线以及该第三旋转关节的主轴线垂直，该第五旋转关节的主轴线与该第二连接杆的中轴线重合，该第五旋转关节的主轴线与该第六旋转关节的主轴线垂直。在本专利技术所述的便携式三坐标测量机中，所述第二连接件包括相互连接的第一连接管以及第二连接管；所述第一连接管与所述第一连接杆一端连接；所述第二连接管与所述第二角度编码器的一端连接，所述第一连接管以及第二连接管的中轴线相互垂直。在本专利技术所述的便携式三坐标测量机中，还包括电气模块，所述电气模块包覆在所述第一旋转关节的外侧壁上。在本专利技术所述的便携式三坐标测量机中，所述电气模块包括包覆于所述第一角度编码器的外侧壁上的壳体部；所述壳体部上设置有电源组件，所述处理电路设置于所述壳体部上，所述电源组件与所述处理电路电连接。在本专利技术所述的便携式三坐标测量机中，还包括用于提醒检测状态的语音组件，所述语音组件设置于所述壳体部上并与所述电源组件电连接。在本专利技术所述的便携式三坐标测量机中，还包括个六个温度传感器，每一所述旋转关节分别与一所述温度传感器连接；所述六个旋转关节的角度编码器分别根据对应所述温度传感器检测到的温度参数对自身检测到的角度信息进行补偿。在本专利技术所述的便携式三坐标测量机中，每一个所述角度编码器上安装有周期码盘和解码读数头，用于形成周期信号，使得处理电路将周期码盘的信号转化出唯一的角度位置。在本专利技术所述的便携式三坐标测量机中，所述处理电路、所述温度传感器以及所述角度编码器之间通过RS485总线型拓扑结构和RS485星型拓扑结构结合的结构进行通讯。在本专利技术所述的便携式三坐标测量机中，所述处理电路、所述温度传感器以及所述角度编码器之间环形菊花链拓扑结构进行通讯。在本专利技术所述的便携式三坐标测量机中，所述第一旋转关节、所述第三旋转关节、所述第五旋转关节的角度编码器上均安装有无限旋转的滑环。附图说明图1是本专利技术实施例中的便携式三坐标测量机的一种结构示意图。图2是本专利技术实施例中的便携式三坐标测量机的分解结构示意图。图3是本专利技术实施例中的便携式三坐标测量机的剖视结构示意图。图4是本专利技术实施例中的第一连接件的结构示意图。图5是本专利技术实施例中的第一连接件的安装结构示意图。图6是本专利技术实施例中的第二连接件的安装结构示意图。图7是本专利技术实施例中的电气模块的安装结构示意图。图8是本专利技术实施例中的第二角度编码器的结构示意图。图9是本专利技术实施例中的第二角度编码器的分解结构示意图。图10是本专利技术实施例中的第一角度编码器的结构示意图。图11是本专利技术实施例中的第三角度编码器的结构示意图。图12是本专利技术实施例中的一种数据处理及通信原理图。图13是本专利技术实施例中的另一种数据处理及通信原理图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式三坐标测量机，其特征在于，包括：测量头、处理电路以及依次连接的六个旋转关节，所述测量头与一所述旋转关节连接；每一所述旋转关节分别设置有用于检测其旋转角度的角度编码器，每一角度编码器分别与所述处理电路电连接，所述处理电路将各个角度编码器检测到的角度信息转化为电信号，并将该电信号传输到主机设备，以计算出测量头的相对数字坐标。

【技术特征摘要】
1.一种便携式三坐标测量机，其特征在于，包括：测量头、处理电路以及依次连接的六个旋转关节，所述测量头与一所述旋转关节连接；每一所述旋转关节分别设置有用于检测其旋转角度的角度编码器，每一角度编码器分别与所述处理电路电连接，所述处理电路将各个角度编码器检测到的角度信息转化为电信号，并将该电信号传输到主机设备，以计算出测量头的相对数字坐标。2.根据权利要求1所述的便携式三坐标测量机，其特征在于，还包括第一连接杆以及第二连接杆；所述六个旋转关节包括第一旋转关节、第二旋转关节、第三旋转关节、第四旋转关节、第五旋转关节以及第六旋转关节；所述第一连接杆的两端分别与所述第二旋转关节以及所述第三旋转关节连接，所述第二连接杆的两端分别与所述第四旋转关节以及所述第五旋转关节连接，所述第四旋转关节与所述第三旋转关节连接，所述第二旋转关节与所述第一旋转关节连接，所述第五旋转关节与所述第六旋转关节连接，所述测量头与所述第六旋转关节连接。3.根据权利要求2所述的便携式三坐标测量机，其特征在于，所述第二旋转关节包括第二角度编码器以及第二连接件；所述第二角度编码器的一端与所述第一旋转关节连接，所述第二角度编码器的另一端与所述第二连接件连接，所述第二连接件与所述第一连接杆的一端连接。4.根据权利要求3所述的便携式三坐标测量机，其特征在于，所述第二角度编码器包括第二外壳、第二主轴以及平衡部件；所述第二外壳呈阶梯管状；所述第二主轴包括同轴设置的外筒以及内管，所述内管的一端与所述外筒的内底壁连接；所述内管的一端插接在所述第二外壳中，所述第二外壳的一端插接在所述内管与所述外筒之间的间隙中，所述平衡部件套接于所述内管的外侧壁上，且所述平衡部件的端部与所述外筒的端部相互弹性接触。5.根据权利要求4所述的便携式三坐标测量机，其特征在于，所述平衡部件为金属管，所述平衡部件的侧壁上开设有沿着所述金属管的轴向螺旋延伸的狭缝。6.根据权利要求5所述的便携式三坐标测量机，其特征在于，所述平衡部件上的所述狭缝的起始端以及终点端分别设置有第一应力释放槽以及第二应力释放槽。7.根据权利要求4所述的便携式三坐标测量机，其特征在于，还包括一固定环，所述固定环的一端套接在所述平衡部件的外侧壁上，所述固定环的另一端套设在所述外筒的外侧壁上；所述固定环的朝向所述平衡部件的一端开设有至少一第一限位槽，所述平衡部件的外侧壁上设置有至少一第一限位凸起，所述第一限位凸起...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟国胜，李炯杰，黄强，吴志雄，黄金兰，
申请(专利权)人：广州充圆精密光电仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44