[發明專利]正交式六自由度測量裝置

有效

• 申請號: 201610348086.6
• 申請日: 2016-05-24
• 公開（公告）號: CN105806180B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 蘇建;牛治慧;張益瑞;陳熔;林慧英;陳雷;張雪平;張蘭;王啟明;朱麗葉;陳秋雨;陳學淵;許影;張亨飏
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01B5/02
• 分類號: G01B5/02
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙)22103
• 代理人: 郭耀輝

技術領域

本發明涉及了一種用于測量平臺空間六自由度變化的裝置，特別是涉及一種正交式六自由度測量裝置，它對比以往六自由度測量裝置的結構，具有測量方法簡便、測量結果可直接讀取、易于安裝和適用性廣的特點。

背景技術

隨著現有工業、軍事、國防以及航空航天等行業的發展，要求能夠快速測量物體空間運動姿態，以完成對試驗的要求。六自由度坐標聯接板通常采用各六只萬向鉸鏈點的上、下平臺以及六個液壓缸組成，通常將下平臺固定，作為靜平臺，則通過六個液壓缸的伸縮運動，上平臺就會在空間實現上平臺的空間六自由度運動。國內外學者也有關于六自由度測量平臺的研究，它們多是基于Stewart結構的六自由度測量裝置，但是這些六自由度測試裝置存在著結構復雜，不便于位姿正解計算，安裝不方便、測量結果需要編程讀取及制造成本較高。

發明內容

本發明提供了一種用于空間六自由度測量的裝置，該裝置可以直接測量出被試物空間六自由度的變化，省去了原有六自由度測量裝置解算及編程步驟，方便快捷。

為解決上述技術問題，本發明是采用如下技術方案實現的：

本發明所提供的正交式六自由度測量裝置包括橫向位移測量裝配體1、滑塊固定板裝配體2、垂向位移測量裝配體3、縱向位移測量裝配體4、三軸向轉角裝配體5和轉角軸承套支撐框架裝配體6。

橫向位移測量裝配體1與滑塊固定板裝配體2滑動連接，垂向位移測量裝配體3與滑塊固定板裝配體2滑動連接，縱向位移測量裝配體4與垂向位移測量裝配體3滑動連接，三軸向轉角裝配體5中的十字軸垂向叉座裝配體29與縱向位移測量裝配體4中的萬向軸叉座連接板27通過螺栓緊固連接，三軸向轉角裝配體5通過轉角軸承套40與轉角軸承套支撐框架裝配體6中的軸承套連接板50螺栓連接。

橫向位移測量裝配體1由橫向導軌固定橫梁7、橫向導軌8和橫向拉線端固定板9組成，橫向導軌固定橫梁7是一個長方體結構件，由工業鋁型材加工而成，橫向導軌8通過螺栓固定在橫向導軌固定橫梁7上，橫向導軌固定橫梁7的兩端安裝有導軌擋板，橫向拉線端固定板9是一個由冷軋鋼板加工而成的鈑金類結構件，在橫向拉線端固定板9上設置有帶豁口的圓孔，橫向拉線端固定板9通過螺栓固定在橫向導軌固定橫梁7的側面上。

技術方案中所述的滑塊固定板裝配體2由滑塊固定板10、橫向導軌滑塊11、橫向位移傳感器安裝板12、橫向位移傳感器13、垂向導軌滑塊14、垂向位移傳感器安裝板15和垂向位移傳感器16組成，滑塊固定板10是一個類十字形的板狀結構件，橫向導軌滑塊11和橫向位移傳感器安裝板12通過螺栓安裝在滑塊固定板10的正面，橫向位移傳感器13通過螺栓固定在橫向位移傳感器安裝板12上，橫向位移傳感器13的出線方向平行于空間橫向方向，橫向位移傳感器13的拉線端與橫向拉線端固定板9連接，垂向導軌滑塊14和垂向位移傳感器安裝板15通過螺栓安裝在滑塊固定板10的背面，垂向位移傳感器16的出線方向平行于空間垂向方向，垂向位移傳感器16通過螺栓固定在垂向位移傳感器安裝板15上，垂向位移傳感器16的拉線端與垂向拉線端固定板19連接，橫向位移傳感器安裝板12和垂向位移傳感器安裝板15結構相同，均為L形鈑金類結構件。

技術方案中所述的垂向位移測量裝配體3由垂向導軌安裝框架17、垂向導軌18、垂向拉線端固定板19、縱向拉線端固定板20、縱向滑塊安轉板21和縱向導軌滑塊22組成，垂向導軌安裝框架17是一個類似三角形的框架類結構件，由一個垂向導軌安裝梁、縱向拉線固定板安裝梁和兩個支撐梁通過連接角件拼接而成，垂向導軌安裝梁和縱向拉線固定板安裝梁垂直，垂向導軌18通過螺栓固定在垂向導軌安裝框架17的垂向導軌安裝梁上，縱向滑塊安轉板21是一個長方形結構件，由鋼板加工而成，縱向滑塊安轉板21通過螺栓連接在垂向導軌安裝框架17上的縱向拉線固定板安裝梁的側面。

技術方案中所述的縱向位移測量裝配體4由縱向導軌固定橫梁23、縱向導軌24、縱向位移傳感器安裝板25、縱向位移傳感器26和萬向軸叉座連接板27組成，所述的縱向導軌固定橫梁23是一個長方體結構件，由工業鋁型材加工而成，縱向位移傳感器安裝板25與橫向位移傳感器安裝板12結構完全相同，均為類L形鈑金類結構件，萬向軸叉座連接板27是一個長方形板類結構件，上面設置有供螺栓通過的圓形通孔，萬向軸叉座連接板27通過螺栓固定在縱向導軌固定橫梁23上。