一种三坐标测量仪制造技术

本发明专利技术涉及测量技术领域中三坐标测量仪器。为了解决现有的圆柱坐标系的三坐标测量仪结构庞大、价格昂贵、部分零件需要专门设备加工的不足，本发明专利技术将市场成品滑轨、直线位移传感器、角位移传感器、传动丝杠和电机进行组合，构成了一种圆柱坐标系的三坐标测量仪，其结构分为横臂、立臂、底座三部分，实现了三维方向的运动，达到了测量的目的。本发明专利技术可应用于多种三维几何物体的坐标测量，尤其适用于具有连续外形的弯曲、螺旋形工件测量，具有较广的市场应用前景，具有结构轻巧、成本较低，而且操作简单易行的特点，适用于中、小型科研院所。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及测量
，具体地说是一种圆柱坐标系的三坐标测量仪。
技术介绍
目前，公知的圆柱坐标系的三坐标测量仪结构由横臂、立臂、底座三部分构成。立臂为圆柱形，下端固定安装在底座上。长方形横臂的一端有圆孔，横臂通过圆孔套装在立臂上，可沿立臂上下滑动，亦可绕立臂转动。测量探针安装在横臂上，可沿横臂往复滑动。测量探针沿横壁的滑动，横臂沿立臂滑动的同时可绕立臂转动，通过上述运动，测量探针可以到达空间的任何位置，即可实现三维测量的目的。但是，为满足运动精度和安装驱动机构零件的需要，对横臂、立臂的加工精度要求较高，因此，这些零件结构比较大，而且需要使用专用夹具、专用设备进行加工，致使整台测量仪结构庞大、价格比较昂贵。国产的此类仪器价格在6-10万人民币，而国外产品的价格在30-40万人民币，小型的科研机构及院校实验室等在经济上难以接受，不利于科学研究的发展。
技术实现思路
为了解决现有的圆柱坐标系的三坐标测量仪结构庞大、价格昂贵的不足，本专利技术提出了一种三坐标测量仪。本专利技术采用圆柱坐标系，包括横臂、立臂、底座三部分，其专利技术点在于1.测量仪本体由两套滑轨和滑块构成，测量部件为两个直线位移传感器和一个角位移传感器；2.滑轨的一端与固定板固定在一起，滑块和直线位移传感器安装在滑轨上；3.传动丝杠与滑轨平行安装，电机安装在传动丝杠一端，提供动力；4.通过固定板使一套滑轨水平安装，构成本专利技术的横臂；另一套滑轨纵向安装，构成本专利技术的立臂；5.底座的中间安装有一个光轴，底面安装有角位移传感器。本专利技术与现有三坐标测量仪相比，具有结构轻巧，成本低，操作简单易行的特点。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步说明。附图1是三坐标测量仪结构示意图。附图2是三坐标测量仪横臂结构示意图，其中a图是横臂结构主视图，b图是横臂结构后视图。附图3是三坐标测量仪立臂结构示意图。附图4是三坐标测量仪底座结构示意图。附图5是固定板的结构示意图。附图6是定位板的结构示意图。附图7是连接板的结构示意图。附图8是折板的结构示意图。图中 具体实施方式在具体实施中第一步，制作主要由测量探针1、固定板3、传动丝杠15、滑轨17、电机16和直线位移传感器20组成的横臂2。固定板3位于横臂一端，用钢材制成，基本形状为方形，上表面呈阶梯状，如图5所示，固定板3上有滑轨安装孔34、滑块安装孔35、折板安装孔36、电机安装孔、轴承安装孔。固定块19位于横臂另一端，用钢材制成，基本形状为正方体，上表面的四角有安装轴承的螺孔，侧面中心有方形通孔，通孔尺寸与滑轨17外形相同。固定板3和固定块19上分别有用螺钉固定的、用以安装传动丝杠15所需的轴承11。滑轨17和滑块18选用型号为BRH-25-B-SP的标准套件，滑块18上有定位板14及连接板12。定位板14及连接板12均为用两块矩形钢板垂直焊接而成，钢板上有安装孔。其区别在于如图6所示，定位板14为两块钢板在端头垂直焊接而成，四个安装孔分布在两块钢板中心线的上部；如图7所示，连接板12为两块钢板在侧边垂直焊接而成，两个安装孔分布在一个钢板中心线的下部，四个安装孔分布在另一个钢板的四个角上，且该钢板中心有通孔，通孔直径大于传动丝杠15直径。组装横臂时如图2-a所示，滑轨17采用悬臂梁安装，即一端通过滑轨安装孔34，用螺栓安装在固定板3的台阶上，另一端悬空，固定块19套装其上；将型号为SGC-5的直线位移传感器20平行贴合滑轨17的侧面，并将两端用螺栓固定在滑轨1 7上；如图2-b所示，将定位板14用螺栓安装在滑块18上，传感测量头21通过螺钉与定位板14连接，使传感测量头21与直线位移传感器20之间平行且有1.5mm的间距，这样，滑块18在滑轨17上滑动时，直线位移传感器20可以测量出其移动的距离；测量探针1用螺栓安装在滑块18上，并使针尖向下；传动丝杠15与螺帽13是型号为SFD-020-05-C7的标准套件，两端分别安装在轴承11上，位于滑轨17上方且与滑轨17平行；将螺帽13通过周边法兰四角上的安装孔，用螺栓与连接板12相连；连接板12与滑块18通过螺栓固定在一起，使得螺帽13与滑块18成为一体；电机16型号为FTY2-90-4，被安装在固定板3上，其转轴通过联轴器与传动丝杠15相连，提供动力，驱动传动丝杠15旋转，使螺帽13与滑块18沿滑轨17运动。第二步，制作主要由滑轨22、直线位移传感器24、传动丝杠10、转台6和电机25构成的立臂5。如图3所示，滑轨22与滑块4选用型号为BRH-30-A-SP的标准套件，滑轨22的上端固定有固定块23，侧面有型号为SGC-6的直线位移传感器24；轴承26通过螺钉安装在固定块23上，圆轴承28安装在转台6上的轴承安装孔内。传动丝杠10和螺帽27是型号为SFD-025-05-C7的标准套件，螺帽27上安装有折板9。固定块23用钢材制成，基本形状为方形，下表面呈阶梯状，固定块23上有安装轴承的螺孔和安装电机的螺孔，中心有方形通孔，通孔尺寸与滑轨22外形相同。转台6为圆形，上表面中心有方孔，边缘处有轴承安装孔，底面中心有圆孔，圆孔中装有轴套33。转台圆周的下部为齿轮形状，模数为3，可与齿轮30啮合，传递转台旋转的动力。如图8所示，折板9为两块钢板在侧边垂直焊接而成，每块钢板的四个角上分布有安装孔，且其中一钢板中心有通孔，通孔直径大于传动丝杠10直径。组装立臂时，将滑轨22下端垂直固定在转台6中心的方孔中，直线位移传感器24平行贴合滑轨17的侧面，两端用螺栓固定在滑轨上；传动丝杠10穿过折板9的通孔，两端分别安装在轴承26和圆轴承28上，位于滑轨22一侧且与滑轨22平行；螺帽27套装在传动丝杠10上，且通过周边法兰四角上的安装孔，用螺栓与折板9相连。电机25型号为FTY2-750-4，被安装固定块23上，其转轴通过联轴器与传动丝杠10相连，提供动力。第三步，制作主要由方台31、角位移传感器32、光轴7、电机29构成的底座。如图4所示，方台31为四方形，钢材制成，底面中心有沉头孔。轴套33安装在沉头孔的内孔中，内表面精度要求为IT8。光轴7的型号为SF40，与轴套33紧密配合，下端与角位移传感器32的毂孔连接。角位移传感器32型号为755A-05-S-30000，周边有安装孔，用螺栓安装在方台沉头孔的外孔内。电机29型号为FTY2-180-4，位于方台边缘处，并通过联轴器与模数为3的齿轮30相连，提供转台转动动力。在完成了以上制作后如图1所示，将横臂2的固定板3通过滑块安装孔35，用螺栓与立臂5的滑块4安装在一起，且使横臂2与立臂5相垂直。同时，折板9的一面通过折板安装孔36，用螺栓安装在固定板3上，以便通过传动丝杠10驱动横臂2上下运动。将立臂5的转台6通过轴套33安装在底座8的光轴7上，并可绕光轴7转动，同时使转台6圆周下部的齿轮与齿轮30相啮合。权利要求1.一种圆柱坐标系三坐标测量仪，包括横臂、立臂、底座，其特征在于包括两套滑轨和滑块、两个直线位移传感器和一个角位移传感器、两套精密传动丝杠，并且a.通过固定板(3)使其中一套滑轨水平安装，构成本专利技术的横臂(2)；另一套滑轨纵向安装，构成本专利技术的立臂(5)；b.两个直线位移传感器均安装在滑轨上；c.两套传动丝杠均与滑轨平行安装；d.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆柱坐标系三坐标测量仪，包括横臂、立臂、底座，其特征在于包括两套滑轨和滑块、两个直线位移传感器和一个角位移传感器、两套精密传动丝杠，并且：ａ．通过固定板（３）使其中一套滑轨水平安装，构成本专利技术的横臂（２）；另一套滑轨纵向安装，构成本专利技术的立臂（５）；ｂ．两个直线位移传感器均安装在滑轨上；ｃ．两套传动丝杠均与滑轨平行安装；ｄ．角位移传感器（３２）安装在底座（８）的底面，且与光轴（７）连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：盛兵，王俊彪，王永军，杨旭东，朱莉，杨毅，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]