本发明专利技术公开了一种整体叶盘多轴测量装置，包括三坐标测量平台以及安装在三坐标测量平台中Z轴移动机构上的测头机构，测头机构包括固定平台、动平台以及安装在固定平台和动平台之间的三组伺服推杆机构，每组伺服推杆机构的固定端和活动端均分别通过球铰与固定平台或者动平台铰接，固定平台与Z轴移动机构连接，动平台上安装有测头座，测头座上可拆卸地安装有测针，三坐标测量平台上安装有夹具。本发明专利技术通过改进测头结构，采用正三角分布的三根伺服型推杆机构自由伸缩来实现平台的空间姿态灵活调整，不仅能有效满足各种类型的整体叶盘测量作业，而且测头运动角度范围大，定位精度高，可提供大范围且无级变化的测头位姿角度。
A multi axis measuring device of integral disk
【技术实现步骤摘要】
一种整体叶盘多轴测量装置
本专利技术涉及三坐标测量
，具体涉及一种整体叶盘多轴测量装置。
技术介绍
三坐标测量机是机械加工领域常用的测量设备，其测量方式主要分为接触式测量和非接触测量。其中，接触式测量主要通过传感测头与被测样件表面接触，系统产生触发信号并记录当前探测点的坐标数据。现有的三坐标测量机的测头一般与Z轴固定在一起，能够完成基本几何量的测量，但是针对整体叶盘的测量，整体叶盘结构不仅复杂，而且叶片扭曲度大，叶片间相互重叠严重，现有三坐标机的测头在移动测量过程中与叶片之间会产生严重的干涉，从而导致无法进行整体叶盘的测量。目前，英国雷尼绍的五轴测头REVO，在其测头处增加了A轴和B轴的控制，虽然能够实现整体叶盘的五轴测量，但是由于该测头结构极其复杂精密，使其价格十分昂贵，仅单个测头就需要100多万人民币/套，且必须使用雷尼绍配套的运动控制系统及测量软件，整机价格大约300多万人民币/台，导致采用该方式进行整体叶盘测量的成本非常，非常不适于国内企业轻成本运作的企业。此外，该测头A、B轴的运动范围存在较大限制，一般A轴的最大角度为105°，B轴最大角度为180°，且存在最小调整刻度，即测头角度只能在其中确定的位置上，不能实现任意位置测量，仍然测在一定测量死角。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种整体叶盘多轴测量装置，该装置通过改进测头结构，不仅能对整体叶盘进行全空间几乎无死角的测量，而且结构相对简单，可靠性强，成本相对适中。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种整体叶盘多轴测量装置，包括三坐标测量平台以及安装在三坐标测量平台中Z轴移动机构上的测头机构，所述测头机构包括固定平台、动平台以及安装在固定平台和动平台之间的至少三组伺服推杆机构，每组伺服推杆机构的固定端和活动端均分别通过球铰与固定平台或者动平台铰接，所述固定平台与Z轴移动机构连接，所述动平台上安装有测头座，测头座上可拆卸地安装有测针，所述三坐标测量平台上安装有用于夹持被测工件的夹具。进一步地，所述伺服推杆机构有三组，每组伺服推杆机构的固定端通过球铰与固定平台下表面铰接，每组伺服推杆机构的活动端通过球铰与动平台上表面铰接。进一步地，三组伺服推杆机构固定端的球铰在固定平台下表面呈正三角分布，三组伺服推杆机构活动端的球铰在动平台上表面呈正三角分布。进一步地，所述固定平台与动平台均呈圆盘形，三组伺服推杆机构固定端的球铰绕固定平台下表面的圆心呈正三角分布，三组伺服推杆机构活动端的球铰绕动平台上表面的圆心呈正三角分布。进一步地，当动平台呈水平状态时，动平台的中轴线、固定平台的中轴线与测针的中轴线均相互重合。进一步地，所述固定平台的直径大于动平台的直径。进一步地，所述三坐标测量平台包括支撑座、底座以及安装在底座上的龙门式的三坐标测量架，所述底座安装在支撑座上，且底座上安装有回转台，所述夹具安装在回转台上。进一步地，所述支撑座底部安装有多个调整脚垫，且支撑座与底座之间设置有多个减震支座。进一步地，所述三坐标测量架包括X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构、第一立柱、第二立柱和滑柱，所述X轴移动机构安装在底座上并可相对底座水平竖向滑动，所述第一立柱竖直固定在X轴移动机构上，所述Y轴移动机构水平固定在第一立柱上，所述Z轴移动机构安装在Y轴移动机构上并可相对底座水平横向滑动，所述滑柱可伸缩地安装在Z轴移动机构的下表面并可相对底座垂直竖向滑动，所述第二立柱设置在Y轴移动机构和底座之间，且第一立柱和第二立柱分别位于夹具两侧。进一步地，所述第二立柱与底座之间设置有气浮支撑。本专利技术通过改进测头结构，采用正三角分布的三根伺服型推杆机构自由伸缩来实现平台的空间姿态灵活调整，不仅能有效满足各种类型的整体叶盘测量作业，而且测头运动角度范围大，定位精度高，可提供大范围且无级变化的测头位姿角度；针对直径较大或叶片折叠严重的整体叶盘，配合回转台驱动轻松完成测量作业，从而实现整体叶盘全空间几乎无死角的测量，不仅提高了本装置的适用范围和灵活性，而且结构简单成本相对较低，在整体叶盘测量领域具有较强的实用性。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术中测头机构的结构示意图；图3为图2另一姿态的结构示意图。图中标记：1-底座；2-X轴移动机构；3-第一立柱；4-夹具；5-滑柱；6-Z轴移动机构；7-测量机构；8-Y轴移动机构；9-整体叶盘；10-回转台；11-1气浮支撑；12-减震支座；13-支撑座；14-调整脚垫；15-固定平台；16-第二立柱；17-伺服推杆机构；18-上球铰；19-下球铰；20-动平台；21-测头座；22-测针。具体实施方式如图1～图3所示，本实施例提供的整体叶盘多轴测量装置包括三坐标测量平台和测量机构7，三坐标测量平台采用现有的三坐标测量机的移动平台，将测量机构7安装在三坐标测量平台中Z轴移动机构6上，可以实现测量机构7在XYZ三轴方向的空间移动。本申请着重于对测量机构7的改进，以实现测量机构7的运动角度范围大，定位精度高，可提供大范围且无级变化的测针22位姿角度的特点。具体地，所述测量机构7包括固定平台15、动平台20以及安装在固定平台15和动平台20之间的至少三组伺服推杆机构17，本实施例中，伺服推杆机构17优选为伺服型的电动伸缩杆，通过与整机的控制器相连以实现其伺服控制。每组伺服推杆机构17的固定端(外壳底部)和活动端(推杆端部)均分别通过球铰与固定平台15或者动平台20铰接，所述固定平台15与Z轴移动机构6固定连接或者可拆卸连接，所述动平台20非上表面的任一面上安装有测头座21，测头座21上可拆卸地安装有测针22，所述三坐标测量平台上安装有用于夹持被测工件即整体叶盘9的夹具4，夹具4从整体叶盘9的内孔中将其夹稳后，控制测针22对整体叶盘9进行几何坐标测量。本实施例中，伺服推杆机构17的数量可以为三组，四组，五组，且最多六组，考虑到整体设计成本问题，所述伺服推杆机构17的数量优选为三组，三组伺服推杆机构17的组合足够实现提供大范围且无级变化的测针22的位姿角度。其中，每组伺服推杆机构17的固定端通过上球铰18与固定平台15下表面铰接，且三个上球铰18在固定平台15下表面呈正三角分布，同样地，每组伺服推杆机构17的活动端通过下球铰19与动平台20上表面铰接，且三个下球铰19在动平台20上表面呈正三角分布，这样以便于减小控制端编程的难度，从而实现三组伺服推杆机构17的组合运动。为了保证整个测量机构7的中心对称性，以便于硬件加工制造来提高测量精度以及程序编写设计来提高控制精度，所述固定平台15与动平台20的整体形状均呈圆盘形或者高度中心对称的法兰状，同时，固定平台15的直径大于动平台20的直径，使得三组伺服推杆机构17由上至下呈收缩的爪型。所述三个上球铰18绕固定平台15下表面的圆心呈正三角分布，三个下球铰19绕动平台20上表面的圆心呈正三角分布，并且当动平台20呈水平状态时，动平台20的中轴线、固定平台1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种整体叶盘多轴测量装置，包括三坐标测量平台以及安装在三坐标测量平台中Z轴移动机构上的测头机构，其特征在于：所述测头机构包括固定平台、动平台以及安装在固定平台和动平台之间的至少三组伺服推杆机构，每组伺服推杆机构的固定端和活动端均分别通过球铰与固定平台或者动平台铰接，所述固定平台与Z轴移动机构连接，所述动平台上安装有测头座，测头座上可拆卸地安装有测针，所述三坐标测量平台上安装有用于夹持被测工件的夹具。/n
【技术特征摘要】
1.一种整体叶盘多轴测量装置，包括三坐标测量平台以及安装在三坐标测量平台中Z轴移动机构上的测头机构，其特征在于：所述测头机构包括固定平台、动平台以及安装在固定平台和动平台之间的至少三组伺服推杆机构，每组伺服推杆机构的固定端和活动端均分别通过球铰与固定平台或者动平台铰接，所述固定平台与Z轴移动机构连接，所述动平台上安装有测头座，测头座上可拆卸地安装有测针，所述三坐标测量平台上安装有用于夹持被测工件的夹具。
2.根据权利要求1所述的整体叶盘多轴测量装置，其特征在于：所述伺服推杆机构有三组，每组伺服推杆机构的固定端通过球铰与固定平台下表面铰接，每组伺服推杆机构的活动端通过球铰与动平台上表面铰接。
3.根据权利要求2所述的整体叶盘多轴测量装置，其特征在于：三组伺服推杆机构固定端的球铰在固定平台下表面呈正三角分布，三组伺服推杆机构活动端的球铰在动平台上表面呈正三角分布。
4.根据权利要求3所述的整体叶盘多轴测量装置，其特征在于：所述固定平台与动平台均呈圆盘形，三组伺服推杆机构固定端的球铰绕固定平台下表面的圆心呈正三角分布，三组伺服推杆机构活动端的球铰绕动平台上表面的圆心呈正三角分布。
5.根据权利要求4所述的整体叶盘多轴测量装置，其特征在于：当动平台呈水平状态时，动平台的中轴线、...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄智，赵燎，魏鹏轩，周涛，王静怡，杨兴，
申请(专利权)人：成都极致智造科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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