[發明專利]柱坐標測量機

有效

• 申請號: 201310377434.9
• 申請日: 2013-08-26
• 公開（公告）號: CN103438845A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 劉寧;黃朝勝;王偉
• 申請（專利權）人: 愛佩儀中測（成都）精密儀器有限公司
• 主分類號: G01B21/00
• 分類號: G01B21/00
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 王睿

技術領域

本發明涉及一種測量裝置，具體涉及一種柱坐標測量機。

背景技術

柱坐標測量機是利用傳感技術和電子技術對柱坐標系物體（下稱被測物體）進行坐標測量的數字化幾何量測量儀器，用來測量被測物體表面的X、Y及C軸坐標，從而確定被測物體的相關參數。柱坐標測量機目前主要應用在船舶、航空、水電設備等制造行業中對具有復雜空間結構和形狀的工件進行測量，如對螺旋槳葉片節距的測量等。

本發明擬改進的一種柱坐標測量機的結構主要包括：旋轉軸系，所述旋轉軸系安裝在具有中心定位裝置的基座上且兩側分別設有可繞該旋轉軸系旋轉的測量橫臂和配重橫臂；滑車體，所述滑車體活動安裝在測量橫臂上并可在第一運動導向機構的保持下沿旋轉軸系的徑向移動；測頭單元，所述測頭單元活動安裝在滑車體上并可在第二運動導向機構的保持下沿平行于旋轉軸系中心軸線的方向移動；以及配重裝置，所述配重裝置安裝在配重橫臂上以保持柱坐標測量機的平衡。當然，該柱坐標測量機中還應包括有用于測量滑車體水平運動位置的傳感器、測頭單元垂直運動位置的傳感器以及旋轉軸系旋轉角度的傳感器，以及與這些傳感器信號連接的控制系統。但是，上述這些均是柱坐標測量機的常規設備，故本發明不再贅述。

其中，中心定位裝置的作用是將基座安裝定位在被測物體上，并使被測物體的基準中心與中心定位裝置的定位中心重合。例如，當對螺旋槳葉片節距進行測量時，可采用類似卡盤結構的中心定位裝置，并利用螺旋槳上本身已加工出的中心孔，將中心定位裝置的卡爪卡入該中心孔孔壁，從而使中心定位裝置的定位中心與中心孔的中心相重合。當然，中心定位裝置并非必須采用上述結構，比如，作為中心定位裝置的另外一種實現方式，可使用與中心孔配合的定位臺階。根據被測物體上測量基準的具體形式，還可采用其他結構的中心定位裝置。

本發明擬改進的柱坐標測量機主要有以下幾方面問題：第一，滑車體移動時測量橫臂所承受的力矩會發生變化，從而導致測量橫臂的變形量相應的發生微小改變，最終影響滑車體運動的水平度；第二，在使用中心定位裝置的情況下，要保證柱坐標測量機的精度，自然也要求中心定位裝置的定位中心與旋轉軸系的中心軸線是重合的；然而，由于測量橫臂、配重橫臂的旋轉以及滑車體的往復運動，會導致旋轉軸系的受力發生變化，容易影響中心定位裝置的定位中心與旋轉軸系中心軸線的同軸度，從而降低測量精度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種測量精度較高的柱坐標測量機。

本發明柱坐標測量機包括：旋轉軸系，所述旋轉軸系安裝在具有中心定位裝置的基座上且兩側分別設有可繞該旋轉軸系中心軸線旋轉的測量橫臂和配重橫臂；滑車體，所述滑車體活動安裝在測量橫臂上并可在第一運動導向機構的保持下沿旋轉軸系的徑向移動；測頭單元，所述測頭單元活動安裝在滑車體上并可在第二運動導向機構的保持下沿平行于旋轉軸系中心軸線的方向移動；以及配重裝置，所述配重裝置安裝在配重橫臂上以保持柱坐標測量機的平衡；其中，所述旋轉軸系包括主軸和與該主軸旋轉適配連接的主軸套，測量橫臂和配重橫臂分別設置在主軸套的兩側，所述基座安裝在主軸的下端；并且，所述測量橫臂上第一運動導向機構的導向軌跡沿徑向遠離旋轉軸系的方向向上傾斜，從而對滑車體移動時測量橫臂變形量的變化進行補償。

考慮到滑車體移動時測量橫臂所承受的力矩將發生變化，導致測量橫臂的變形量相應的發生微小改變，影響滑車體運動的水平度，因此，本發明將柱坐標測量機中所述測量橫臂上第一運動導向機構的導向軌跡設計為沿徑向遠離旋轉軸系的方向略微向上傾斜，從而對滑車體移動時測量橫臂變形量的變化進行補償。具體而言，當滑車體在第一運動導向機構的保持下沿旋轉軸系的徑向向遠離旋轉軸系的方向移動時，由于力臂的增大而導致測量橫臂所承受的力矩相應增大，因此，測量橫臂的變形趨勢也相應的增大，而當第一運動導向機構的導向軌跡設計為沿徑向遠離旋轉軸系的方向略微向上傾斜時，能夠對滑車體移動時測量橫臂變形量的變化進行補償，由此提高了滑車體運行的水平度。當滑車體徑向向靠近旋轉軸系移動時亦同理。作為導向軌跡的一種具體形式，該導向軌跡為與水平面夾角15″至50″的直線。

作為對上述技術方案的進一步改進，所述測量橫臂與主軸套為一體，配重橫臂安裝在主軸套上；或者，所述測量橫臂的端部具有與該測量橫臂為一體并通過止轉結構套置于主軸套上的外軸套，配重橫臂安裝在外軸套上。由此，可提高旋轉軸系受力的整體性和均勻性，避免產生較大的局部變形。