[發明專利]接觸式法向測量裝置

無效

• 申請號: 201410374908.9
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN104165610A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 李東栓;宣東軍
• 申請（專利權）人: 大連四達高技術發展有限公司
• 主分類號: G01B21/00
• 分類號: G01B21/00
• 代理公司: 大連非凡專利事務所 21220
• 代理人: 田和穗

技術領域

本發明涉及一種測量裝置，特別是一種接觸式法向測量裝置。

背景技術

在對大曲率薄壁工件進行加工時，往往需要首先找到該曲面工件的法線，然后沿著法線進行鉆孔等加工活動，為了準確的找到這類工件的法線，現在出現了很多找法線的裝置，但這些裝置大多結構簡陋，操作復雜，有的需要反復操作、反復校對多次后才能找到法線，效率極低，且其獲得的法線精度也較差。

發明內容

本發明是為了解決現有技術所存在的上述不足，提出一種能夠快速、準確地找到大曲率薄壁工件的法線的接觸式法向測量裝置。

本發明的技術解決方案是：一種接觸式法向測量裝置，其特征在于：所述的測量裝置包括殼體1，在殼體1的下部活動連接有球面基體2，且球面基體2與殼體1之間為球面連接，在球面基體2的下端設置有三個在圓周上均勻分布的弧形壓力角3，球面基體2的上端固定設置有感應法蘭4，在殼體1的內腔中設置有多個與感應法蘭4相配的位置傳感器5，在感應法蘭4的下端面上還設置有復位彈簧6，殼體1的圓心孔7與球面基體2的加工孔8相連通。

本發明同現有技術相比，具有如下優點：

本種結構形式的接觸式法向測量裝置，其結構簡單，設計巧妙。在進行曲率工件的法線測量時，傳統上所使用的裝置存在著工作效率低、操作繁瑣、精度差等問題，而本裝置則可以快速、簡便的找到帶有曲率的工件的法線，具有操作簡便、快捷，精度高，效果好等特點，這種法向測量裝置具備了多種優點，特別適合于在本領域中推廣應用，其市場前景十分廣闊。

附圖說明

圖1為本發明實施例的結構示意圖。

圖2為本發明實施例的俯視示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖說明本發明的具體實施方式。如圖1、圖2所示：一種接觸式法向測量裝置，它包括一個作為基礎的殼體1，該殼體1的幾何中心處開設有一圓心孔7，在殼體1的下部活動鏈接有一個球面基體2，這個球面基體2與殼體1之間為球面連接，在球面基體2的下端設置有三個弧形壓力角3，并且這三個弧形壓力角3在圓周上均勻分布，在球面基體2的上端固定的設置有感應法蘭4，在殼體1的內腔中設置有多個與感應法蘭4相配的位置傳感器5，并且在感應法蘭4的下端面與殼體1內壁之間還設置有復位彈簧6，球面基體2的幾何中心處開設有加工孔8，這個加工孔8與圓心孔7相通。

本發明實施例的接觸式法向測量裝置的工作過程如下：首先將本實施例的測量裝置安裝到機器人的操作終端上，機器人帶動本測量裝置運動，讓球面基體2的下端面與被測帶曲率工件的表面接觸，并施加一定的壓力，由于球面基體2與殼體1之間為活動的球面連接，因此球面基體2會與殼體1之間發生相對運動，直至球面基體2底端的三個弧形壓力角3全部與工件接觸，此時球面基體2的中軸線與該工件的法線重合；由于在球面基體2與殼體1相對運動時，與球面基體2固定連接且位于殼體1內腔中的感應法蘭4也會發生相應的姿態上的變化，而設置在殼體1內的多個位置傳感器5則對感應法蘭4上不同的點的位移量進行測量，并將測量結果匯總到控制系統中，而在控制系統中存有初始狀態下各個傳感器5對于感應法蘭4上對應檢測點的參數坐標，根據初始參數和變化后參數之間的不同，控制機器人做出相應的動作，在球面基體2與工件之間相對固定的情況下，驅動殼體1與球面基體2之間相對運動，直至感應法蘭4與各個傳感器5之間恢復到初始位置關系的狀態下，這一過程中復位彈簧6也可以輔助感應法蘭4運動會初始位置；由于球面基體2的中軸線在整個調整過程中不會發生變化，同時在初始狀態下殼體1的中軸線與球面基體2的中軸線重合，因此在調整完成后，殼體1的中軸線即為曲率工件的法線；之后即可沿著殼體1的中軸線（即曲率工件的法向）對工件進行加工。