三坐标测量方法及其测量装置制造方法及图纸

一种三坐标测量方法及其装置，利用高平面度的平板和高垂直度的正立方体作为测量基准，把被测物体固定在立方体上，被测物体随立方体在平板上三维翻滚，建立一个三维互相垂直的坐标体系，在一维测高量具和平面移动的配合下，把被测物体的三维尺寸和几何形状计量变成为一个测高和测量平行度的问题。本发明专利技术构思巧妙、结构简单、制造成本低，还具有测量功能多、精度高、使用方便等优点，尤其是价格便宜，对操作者技能要求不高，特别适合中小型工厂、机械加工车间和实验室选用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测量物体三维空间尺寸和形状的测量方法和测量装置，具体涉及一种三坐标测量方法及其测量装置。
技术介绍
精确的计量手段是保证成批产品质量的重要条件。三维坐标测量机是目前功能最多、精度较高的设备，由于价格昂贵非一般中小工厂企业所能购置。中国专利92112843.6公开的“简易型三坐标测量机”由在X、Y、Z轴构件上的滑动X滑板、Y滑板、Z滑板等部件组成；中国专利92242005公开的“双臂分离式三坐标划线测量机”由工作台、导轨、滑板、立柱等部件组成，它们均采用滑板结构，存在结构复杂、配件多、使用受限等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术之上述不足，提供一种结构简单、制造成本低，测量功能多，使用方便的新型三坐标测量方法和装置。其技术方案如下一种三坐标测量方法，利用一个高平面度的平板和高垂直度的正立方体作为测量基准，把被测物体固定在正立方体上，被测物体随正立方体在平板上三维翻滚，建立一个三维互相垂直的坐标体系，在一维测高量具和平面移动的配合下，把被测对象的三维尺寸和几何形状计量变成为一个测高和测量平行度的问题。所述平板平面度至少为0.001mm；所述正立方体垂直度至少为0.001mm。三坐标测量装置，包括工作平台、测高仪、测头和块规，有固定被测物体的正立方体置于工作平台上，立方体的一个平面上设有用于固定被测物体的螺钉孔；通过测高仪、测头和块规及对立方体的三维转动，对立方体上的被测物体进行测量。本专利技术采用平板、立方体与一维长度计量手段相组合，实现物体三维尺寸和几何精度的计量。具备一般长度测具、直尺、工具显微镜和三坐标测量机多部量具和设备的功能。与现有技术相比具有以下主要优点1、和一般长度量具相比，从一维测量增加到三维测长和直尺相可直接测出不垂直高度准确数据而不是估计数值。2、和工具显微镜相比，被测对象一次安装条件下测出三维尺寸和几何形状。3、和三坐标测量机相比，具有结构简单、制造容易的特点。4、本装置具有三坐标测量机的绝大部份功能，其测量精度也达到相同的等级，特别适合中小企业和实验室选用。使用本专利技术除速度低，不能测量曲线、空间曲面和大型物体外，功能和三坐标测量机相同。三附图说明图1是本专利技术整体结构示意图。五具体实施例方式本专利技术利用一个高平面度的平板和高垂直度的正立方体作为测量基准，把被测对象固定在正立方体上。被测对象随正立方体在平板上三维翻滚，建立一个三维互相垂直的坐标体系，在一维测高量具和平面移动的配合下，就可以把被测对象的三维尺寸和几何形状计量变成为一个测高和测量平行度的问题。所述平板平面度为0.001mm；所述正立方体垂直度为0.001mm。参见图1，三坐标测量装置，包括工作平台1、测高仪2和块规3，有固定被测物体5的正立方体4置于工作平台1上，并靠近测高仪测头6的附近；立方体4上设有用于固定被测物体5的固定螺孔7。本装置的平板1和正立方体4都是使用天然花岗石经过精密加工制成，充分利用了天然石料性质稳定，不生锈，耐磨，比重较钢铁小，对温度不敏感的特点，保证了本装置在长期保存和使用条件下精度不变的特点。使用本专利技术只需将被测物体通过定位卡和定位螺母固定在立方体的螺孔7上，通过测高仪2的测头和块规3及对立方体4的三维转动，对立方体4上的被测物体5进行测量。本装置在低精度测量时，使用一维测高量具直接测量；高精度测量采用与块规比较的测量方法。本装置因结构简单、制造成本低，测量功能多、精度高，使用方便，对操作者技能要求不高，价格便宜，特别适合中小型工厂机械加工车间和实验室选用。本装置测量原理简单、直观具有初中文化知识，经过短时间学习就能操作。权利要求1.三坐标测量方法，其特征在于利用高平面度的平板和高垂直度的正立方体作为测量基准，把被测物体固定在正立方体的一个平面上，被测物体随正立方体在平板上三维翻滚，建立一个三维互相垂直的坐标体系，在一维测高量具和平面移动的配合下，把被测物体的三维尺寸和几何形状的计量变成为一个测高和测量平行度的问题。2.如权利要求1所述的三坐标测量方法，其特征在于所述平板平面度至少为0.001mm；所述正立方体垂直度至少为0.001mm。3.三坐标测量装置，包括工作平台、测高仪、测头和块规，其特征在于工作平台上有固定被测物体的正立方体，立方体的一个平面上设有用于固定被测物体的螺钉孔。全文摘要一种三坐标测量方法及其装置，利用高平面度的平板和高垂直度的正立方体作为测量基准，把被测物体固定在立方体上，被测物体随立方体在平板上三维翻滚，建立一个三维互相垂直的坐标体系，在一维测高量具和平面移动的配合下，把被测物体的三维尺寸和几何形状计量变成为一个测高和测量平行度的问题。本专利技术构思巧妙、结构简单、制造成本低，还具有测量功能多、精度高、使用方便等优点，尤其是价格便宜，对操作者技能要求不高，特别适合中小型工厂、机械加工车间和实验室选用。文档编号G01B5/02GK1436999SQ0211335公开日2003年8月20日 申请日期2002年2月9日 优先权日2002年2月9日专利技术者杨学智, 朱文 申请人:朱文本文档来自技高网...

【技术保护点】
三坐标测量方法，其特征在于：利用高平面度的平板和高垂直度的正立方体作为测量基准，把被测物体固定在正立方体的一个平面上，被测物体随正立方体在平板上三维翻滚，建立一个三维互相垂直的坐标体系，在一维测高量具和平面移动的配合下，把被测物体的三维尺寸和几何形状的计量变成为一个测高和测量平行度的问题。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨学智，朱文，
申请(专利权)人：朱文，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]