[實用新型]一種關節式可伸縮球桿儀

有效

• 申請號: 201820936245.9
• 申請日: 2018-06-15
• 公開（公告）號: CN208458667U
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 鄒朝圣;廖妮蘭
• 申請（專利權）人: 廈門萬久科技股份有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/02;G05B19/401
• 代理公司: 廈門市精誠新創知識產權代理有限公司 35218
• 代理人: 李寧

本實用新型公開一種關節式可伸縮球桿儀，底座具有底座固定部和底座旋轉部，底座內設置第一編碼器；第一關節的第一軸承座固定在底座旋轉座上，第一轉軸通過第一軸承安裝在第一軸承座上，第一轉軸上安裝第二編碼器；測量桿具有套置在一起的連桿和連桿外殼，連桿外殼的下端樞接在第一轉軸上，連桿和連桿外殼之間安裝光柵尺；第二關節的第二轉軸通過第二軸承安裝在第二軸承座上，連桿的上端連接在第二轉軸上，第二轉軸上安裝第三編碼器；頭部具有頭部固定部和頭部旋轉部，第二軸承座固定在頭部旋轉座上，頭部內設置第四編碼器。本實用新型利用關節編碼器和光柵來獲取桿長變化數據和空間三維變量數據，測量過程方便快捷。

技術領域

本實用新型屬于數控機床誤差檢測領域，具體涉及一種關節式可伸縮球桿儀。

背景技術

目前機床的數控系統一般具有誤差補償能力，但是在實際工業生產中卻很少應用，很重要的一個原因在于缺少高效準確的檢測手段，檢測儀器價格高昂。快速有效地檢測出機床的有效誤差是提高數控機床加工精度的前提。球桿儀是綜合機床性能檢測儀器，可以通過圓弧軌跡分析機床單軸直線度，兩軸垂直度，伺服系統超前、滯后以及反向越沖、反向間隙等機床主要誤差性能，相對于激光干涉儀具有價格經濟，安裝便捷，檢測高效等優點。球桿儀的應用并不限制于機床，天津大學黃天等人利用球桿儀完成了對六自由度串聯機器人的誤差標定，日本沈崗、武田行生等基于最優軌跡選取原則完成球桿儀檢測六自由度并聯機構精度試驗。目前球桿儀已成商業化產品，如雷尼紹公司的QC10球桿儀等。但大部分球桿儀的傳感器只能測出軸向桿長的變化，想要得到空間三維變量數據，需要通過特別的實驗設計來完成；球桿儀的桿長雖可伸縮，但量程很短(1mm左右)，無法覆蓋機床形成范圍內的所有空間，所以一般球桿儀需要配備多根長度不一的桿，效率較低。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有球桿儀的不足：設計一種關節式可伸縮球桿儀，利用關節編碼器和光柵來獲取桿長變化數據和空間三維變量數據，測量過程方便快捷。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是：

一種關節式可伸縮球桿儀，包括底座、第一關節、測量桿、第二關節和頭部；底座具有底座固定部和底座旋轉部，底座旋轉部組裝在底座固定部上且底座旋轉部可相對底座固定部轉動，底座內設置第一編碼器；第一關節具有第一軸承、第一軸承座和第一轉軸，第一軸承座固定在底座旋轉座上，第一轉軸通過第一軸承安裝在第一軸承座上，第一轉軸上安裝第二編碼器；測量桿具有套置在一起可相對滑動的連桿和連桿外殼，連桿外殼的下端樞接在第一轉軸上，連桿和連桿外殼之間安裝光柵尺；第二關節具有第二軸承、第二軸承座和第二轉軸，第二轉軸通過第二軸承安裝在第二軸承座上，連桿的上端樞接在第二轉軸上，第二轉軸上安裝第三編碼器；頭部具有頭部固定部和頭部旋轉部，頭部旋轉部組裝在頭部固定部上且頭部旋轉部可相對頭部固定部轉動，第二軸承座固定在頭部旋轉座上，頭部內設置第四編碼器。

所述連桿和連桿外殼之間安裝了導軌和滑塊。

所述導軌安裝在連桿上，滑塊安裝在連桿外殼上。

所述第一、二、三、四編碼器都采用絕對位置編碼器，位數為18。

所述光柵尺采用增量式差分信號，分辨率0.001mm。

所述底座的底座旋轉部可相對底座固定部做360°旋轉。

所述頭部的頭部旋轉部可相對頭部固定部做360°旋轉。

所述第一關節和第二關節的角度量程為±120°。

所述測量桿的量程為480mm。

采用上述方案后，本實用新型的有益效果是：1)整個球桿儀結構緊湊，運動靈活，易于實現儀器在全部空間范圍內的運動和測量的連續性；2)能夠采集空間三維數據，算法簡單；3)檢測效率高，生產成本低，市場競爭力強等優點。

附圖說明