小型台式三坐标测量机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于几何量测量的小型台式三坐标测量机。它是在普通万能工具显微镜的基础上，分别在仪器Ｘ、Ｙ轴上加装光栅位移传感器，在立柱上加装光栅阿贝头，在阿贝头的活动测杆上固定三维触发式测头并配置数据处理系统后构成的，数据处理系统采用先进的插件式个人仪器结构，四块具有测量和光栅信号处理功能的个人仪器插件可直接插入ＰＣ／ＸＴ及其兼容微计算机箱内的扩展槽，具有完备的三坐标测量和数据处理功能。（*该技术在2001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】
本技术涉及一种三坐标测量机，它是在普通万能工具显微镜的基础上增加一些附件后装配起来的功能齐全的小型台式三坐标测量机。针对不想花很多钱的用户设计的，具有较高性能价格比小型台式三坐标测量机是目前坐标测量机领域的一个重要发展方向。在已有众多用户的普通万能工具显微镜的基础上建造这种小型台式坐标测量机是一种更为经济而实用的方案。中国专利技术专利CN1037392A是这种方案的一种偿试，但该专利技术专利的缺点是1，把线性位移传感器的标尺光栅直接装在万工显的立柱上，其读数头装在可沿立柱上下滑移的测量臂上，这种结构不但立柱的燕尾导轨本身粗糙，而且手动直接操作Z轴引起结构变形会使精度遭到重大损失；2，系统未配置三维测量头，实际上很难实现动态采样和自动测量；3，数据处理系统采用串／并行接口电路通用性差，再接数据显示器更是一种浪费。本技术的目的就是要克服上述现有技术上的不足，提出一种在普通万能工具显微镜的基础上增加一些附件和数据处理系统后组成一台功能齐全的小型台式三坐标测量机。本技术的特征在于Z坐标采用光栅式阿贝头，通过连接块固定在立柱的燕尾槽上，阿贝头中的活动测杆(Z轴)上用联轴节固定一个三维触发式测量头，活动测杆及其上的三维测头的自重通过导轮组由重锤平衡，活动测杆的上下运动由阿贝头内部的电机通过磨擦盘驱动并由Z轴控制箱上的手柄操纵，可在任意位置由摩擦力锁定。X、Y、Z轴长光栅位移信号和三维测头的触测信号通过三维测头控制电箱分别由信号线直接送给数据处理系统。数据处理系统由PC／XT个人微计算机(内含四块个人仪器插件)、显示器、键盘和打印机组成，采用标准PC总线插件式个人仪器结构。具有测量和光栅位移信号处理功能的四块个人仪器插件(扩展板)可直接插入PC／XT及其兼容机的机箱扩展槽内，显示器就是个人仪器的软面板，开有机器运行状态显示X、Y、Z跟踪数显，采样值显示和测量编程及其运行结果显示等四个窗口，显示器上的内容可随时在打印机上记录下来。在CMMDPS测量语言系统软件的支持下可实现自动采样，跟踪显示，采样值数显，测头校准，几何要素的测量与生成，零件坐标系的建立与变换，空间几何尺寸的测量和计算、直线度、平面度、圆度、圆柱度、轮廓度等形状误差，平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度等位置误差(包括最大实体原则)的测量与计算，单轴、空间误差、温度误差的修正，测量程序编制及自学习等完整的三坐标测量功能。对本技术结合附图详细说明如下如图1所示，小型台式坐标测量机是在普通万能工具显微镜的基础上增加下列附件后组装起来的(一)X轴光栅尺9和读数头10分别安装在滑板4和机座17上；(二)Y轴光栅尺14和读数头15分别安装在滑板16和机座17上；(三)用来做Z坐标的光栅式阿贝头7通过连接块11固定在立柱13的燕尾槽上，阿贝头内的活动测杆6做Z轴使用，其上下运动由阿贝头内部的电机通过摩擦盘驱动并由Z轴控制箱19上的手柄20操纵，当手柄处于停止位置时，活动测杆6由摩擦力锁定。(四)三维触发式测量头5通过联轴节固定在活动测杆6上，随活动测杆6一起运动，其触测信号通过信号线与三维测头控制电箱18相连，经处理后送给PC／XT微计算机2。X、Y、Z轴的光栅位移信号分别由信号线直接与微计算机2插接。数据处理系统的硬件由PC／XT个人微计算机2，显示器3(CRT)，打印机1和键盘21组成，其内部结构如图2所示，采用标准PC总线的插件式个人仪器结构，四块个人仪器插件X、Y、Z轴信号处理扩展板和信号通讯扩展板可直接插入PC／XT微计算机内的PC总线扩展槽中，显示器CRT是个人仪器的软面板。其上开有四个窗口(一)机器运行状态显示；(二)X、Y、Z位置显示；(三)X、Y、Z采样值显示和；(四)测量编程及运行结果显示窗口，分别进行测量机运行状态，坐标位置，测量结果，测量编程，程序执行情况及人机对话显示等，CRT上的显示内容均可在打印机上随时永久记录下来，系统的电路原理已在中国专利技术专利91104628.3中做了说明。本技术与现有技术相比具有如下优点1.由于本技术的小型台式三坐标测量机是在普通万能工具显微的基础上增加若干附件后组装起来的，又由于数据处理系统采用了先进的标准PC总线插件式个人仪器结构，凡已拥有普通万能工具显微镜和PC－XT微计算机的用户都可成为本技术的廉价用户，因此它具有最优的性能价格比，便于推广应用。2.由于本技术的Z坐标轴的上下运动采用电机驱动和摩擦自动锁定结构，避免了手动直接操作Z轴引起的测量误差和不稳定性。3.由于本技术的X、Y、Z信号处理扩展板采用了独特的微机综合补偿细分法，使系统具有0.1um的分辨率和±0.15um的细分精度，以及采用了一系列的误差和温度补偿措施，使系统达到单轴精度优于(2＋ (L)/100 )um，空间精度优于(3＋ (L)/50 )um。4，由于本技术有先进的CMMDPS测量语言系统软件的支持，具有丰富的编程和数据处理功能，因此它是一个名符其实的测量范围为200×100×100mm的小型台式坐标测量机，具有广泛的用途。 附图说明图1为本技术硬件配置图。图2为数据处理系统个人仪器结构原理图。权利要求1.一种用于几何量测量的小型台式三坐标测量机是在普通万能工具显微镜的基础上增加若干附件后组装起来的，其特征在于用来做Z坐标的光栅式阿贝头7通过连接块11固定在立柱13的燕尾槽上，阿贝头内的活动测杆6做Z轴使用，其上下运动由阿贝头内部的电机通过磨擦盘驱动并由Z轴控制箱19上的手柄20操纵，当手柄处于停止位置时，活动测杆6由磨擦力锁定；三维触发式测量头5通过联轴节固定在活动测杆6上，随活动测杆6一起运动，其触测信号线与三维测头控制电箱18相连。专利摘要本技术涉及一种用于几何量测量的小型台式三坐标测量机。它是在普通万能工具显微镜的基础上，分别在仪器X、Y轴上加装光栅位移传感器，在立柱上加装光栅阿贝头，在阿贝头的活动测杆上固定三维触发式测头并配置数据处理系统后构成的。数据处理系统采用先进的插件式个人仪器结构，四块具有测量和光栅信号处理功能的个人仪器插件可直接插入PC/XT及其兼容微计算机箱内的扩展槽，具有完备的三坐标测量和数据处理功能。文档编号G01B9/06GK2116190SQ9121917公开日1992年9月16日 申请日期1991年7月27日 优先权日1991年7月27日专利技术者车仁生, 陈丽艳, 李学东, 杨文国, 车承钧 申请人:哈尔滨工业大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于几何量测量的小型台式三坐标测量机是在普通万能工具显微镜的基础上增加若干附件后组装起来的，其特征在于用来做Ｚ坐标的光栅式阿贝头７通过连接块１１固定在立柱１３的燕尾槽上，阿贝头内的活动测杆６做Ｚ轴使用，其上下运动由阿贝头内部的电机通过磨擦盘驱动并由Ｚ轴控制箱１９上的手柄２０操纵，当手柄处于停止位置时，活动测杆６由磨擦力锁定；三维触发式测量头５通过联轴节固定在活动测杆６上，随活动测杆６一起运动，其触测信号线与三维测头控制电箱１８相连。

【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：车仁生，陈丽艳，李学东，杨文国，车承钧，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：实用新型
国别省市：93[中国|哈尔滨]