[發(fā)明專利]一種測量階梯孔直線度的機(jī)器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910362047.5
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN109990740A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙海峰;舒平生;郭燕;單以才;崔吉;郝鋼;王小明
• 申請（專利權(quán)）人: 南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: G01B11/27
• 分類號: G01B11/27
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 涂春春

1.一種測量階梯孔直線度的機(jī)器人，其特征在于：包括置于孔內(nèi)的可收縮深孔自定心機(jī)構(gòu)(2)、驅(qū)動可收縮深孔自定心機(jī)構(gòu)(2)在階梯孔內(nèi)行走的多個行進(jìn)機(jī)構(gòu)(1)、激光測量頭(3)、用于采集激光測量頭(3)激光信號的光電處理系統(tǒng)(4)和用于調(diào)節(jié)光電處理系統(tǒng)(4)受光位置的PSD位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(5)；

多個行進(jìn)機(jī)構(gòu)(1)均設(shè)置在可收縮深孔自定心機(jī)構(gòu)(2)上，激光測量頭(3)設(shè)置在可收縮深孔自定心機(jī)構(gòu)(2)上，光電處理系統(tǒng)(4)置于PSD位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(5)上，PSD位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(5)置于階梯孔管道外部；

可收縮深孔自定心機(jī)構(gòu)(2)包括一端開口一端有底的套筒(37)、端蓋(38)、定心軸(23)、定心軸驅(qū)動電機(jī)(11)、第一錐形圓臺(18)、第二錐形圓臺(21)、左旋螺母(19)、壓簧(20)和六個活動測頭單元，端蓋(38)設(shè)置在套筒(37)開口端，套筒(37)水平放置，定義端蓋(38)所在端為右端，套筒(37)筒底所在端為左端；定心軸(23)水平置于套筒(37)內(nèi)且兩端分別轉(zhuǎn)動支撐在套筒(37)筒底和端蓋(38)上，定心軸(23)兩端均伸出一段位于套筒(37)外部的延伸軸；在定心軸(23)上設(shè)置一段左旋螺紋和一段右旋螺紋，一段左旋螺紋位于定心軸(23)的左端，一段右旋螺紋位于一段左旋螺紋的右側(cè)；定心軸驅(qū)動電機(jī)(11)固定在端蓋(38)外側(cè)，定心軸驅(qū)動電機(jī)(11)的電機(jī)軸通過聯(lián)軸器連接定心軸(23)右端的延伸軸；第一錐形圓臺(18)的軸線上設(shè)置右旋螺紋孔，第一錐形圓臺(18)通過右旋螺紋孔與定心軸(23)上的一段右旋螺紋相配合安裝，第一錐形圓臺(18)的小端指向端蓋(38)；第二錐形圓臺(21)的軸線上設(shè)置中心通孔，第二錐形圓臺(21)通過在中心通孔內(nèi)設(shè)置軸承(22)轉(zhuǎn)動設(shè)置在定心軸(23)上，左旋螺母(19)與定心軸(23)上的一段左旋螺紋相配合安裝，第二錐形圓臺(21)位于左旋螺母(19)的左側(cè)，第二錐形圓臺(21)的小端指向套筒(37)筒底；左旋螺母(19)的螺紋螺距大于第一錐形圓臺(18)的螺紋螺距；壓簧(20)套在定心軸(23)并置于第二錐形圓臺(21)與左旋螺母(19)之間，壓簧(20)一端抵在第二錐形圓臺(21)大端端面上，壓簧(20)另一端抵在左旋螺母(19)的端面上；六個活動測頭單元分別對應(yīng)第一錐形圓臺(18)和第二錐形圓臺(21)分為兩組，每組為三個活動測頭單元，對應(yīng)第一錐形圓臺(18)的三個活動測頭單元均布設(shè)置在第一錐形圓臺(18)的外圓錐面上，對應(yīng)第二錐形圓臺(21)的三個活動測頭單元均布設(shè)置在第二錐形圓臺(21)的外圓錐面上；六個活動測頭單元均包括滑軌(12)、滑塊(13)、固定測桿(15)和活動側(cè)頭(16)，滑軌(12)固定在錐形圓臺的外圓錐面上且沿錐形圓臺的母線設(shè)置，滑塊(13)滑動置于滑軌(12)上，固定測桿(15)豎直設(shè)置且固定測桿(15)的一端通過三角支撐塊(14)連接滑塊(13)，活動側(cè)頭(16)豎直設(shè)置且從套筒(37)筒壁上開設(shè)的過孔穿出，活動側(cè)頭(16)一端連接固定測桿(15)另一端，活動側(cè)頭(16)的另一端為懸空支撐端；在套筒(37)筒壁上的過孔周圍外凸設(shè)置支撐筒(17)，支撐筒(17)位于套筒(37)筒壁的外側(cè)；

激光測量頭(3)設(shè)置在定心軸(23)左端的延伸軸上；

多個行進(jìn)機(jī)構(gòu)(1)分別對應(yīng)第一錐形圓臺(18)和第二錐形圓臺(21)平均分為兩組，每組內(nèi)的行進(jìn)機(jī)構(gòu)(1)至少為兩個，行進(jìn)機(jī)構(gòu)(1)分別設(shè)置在支撐筒(17)上；

行進(jìn)機(jī)構(gòu)(1)包括行走輪固定架(6)、行走輪步進(jìn)電機(jī)(7)、行走輪(8)和行走輪電機(jī)驅(qū)動模塊(9)，行走輪固定架(6)呈“L”型，行走輪固定架(6)的一條邊固定在支撐筒(17)上，行走輪步進(jìn)電機(jī)(7)設(shè)置在行走輪固定架(6)的另一條邊上，行走輪(8)設(shè)置在行走輪步進(jìn)電機(jī)(7)的電機(jī)軸上，行走輪(8)和行走輪步進(jìn)電機(jī)(7)位于行走輪固定架(6)另一條邊的兩側(cè)，行走輪電機(jī)驅(qū)動模塊(9)設(shè)置在行走輪固定架(6)的另一條邊上且與行走輪步進(jìn)電機(jī)(7)位于行走輪固定架(6)另一條邊的相同側(cè)，行走輪電機(jī)驅(qū)動模塊(9)和行走輪步進(jìn)電機(jī)(7)之間通過電機(jī)控制線(10)連接；

光電處理系統(tǒng)(4)包括四象限光電探測器(33)、用于接收四象限光電探測器(33)信號的數(shù)據(jù)采集器(34)和接收數(shù)據(jù)采集器(34)信號的計算機(jī)(35)；四象限光電探測器(33)電連接數(shù)據(jù)采集器(34)，數(shù)據(jù)采集器(34)電連接計算機(jī)(35)，計算機(jī)(35)電連接行走輪電機(jī)驅(qū)動模塊(9)；

PSD位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(5)包括底板(36)、平移板(27)、L形板(28)和背板(29)，平移板(27)滑動置于底板(36)上，平移板(27)和底板(36)之間設(shè)置X向位置調(diào)節(jié)組件；L形板(28)的橫板滑動置于平移板(27)上，L形板(28)的橫板與平移板(27)之間設(shè)置Y向位置調(diào)節(jié)組件；背板(29)滑動置于L形板(28)的豎板上，L形板(28)的豎板與背板(29)之間設(shè)置Z向位置調(diào)節(jié)組件；四象限光電探測器(33)設(shè)置在背板(29)，四象限光電探測器(33)通過X向位置調(diào)節(jié)組件、Y向位置調(diào)節(jié)組件和Z向位置調(diào)節(jié)組件實(shí)現(xiàn)受光位置在三維坐標(biāo)內(nèi)的調(diào)節(jié)。