[發明專利]回轉軸六自由度的動態測量裝置及測量方法

在審

• 申請號: 202010565143.2
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111561882A
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 周怡帆;劉興寶;米良;夏仰球;滕強;唐強;陳衡;杜坤;韓林
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院機械制造工藝研究所
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26;G01B21/02
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 余翔

1.回轉軸六自由度的動態測量裝置，其特征在于，包括：

機架(2)；

運動接頭機構(3)，布置在機架(2)上，用于連接回轉軸(8)；

動力機構，與機架相連，用于驅動運動接頭單元轉動；

測量機構，布置在機架(2)上,用于測量回轉軸(8)的相關參數；

數據采集系統，與測量機構相連，對測量機構的測量數據進行采集；

數據分析系統，與數據采集系統相連，用于對數據采集系統采集到的數據進行分析；

所述測量機構包括角度測量機構和位移測量機構。

2.如權利要求1所述的回轉軸六自由度的動態測量裝置，其特征在于，所述運動接頭機構(3)包括安裝臺(31)，安裝臺(31)一端設置有測量軸(32)，另一端設置有用于安裝回轉軸(8)的安裝接頭(33)，安裝接頭(33)與測量軸(32)同軸布置；安裝臺(31)靠近測量軸(33)的一側為安裝面(310)，安裝面(310)垂直于測量軸(32)；在測量軸(32)的軸向上間隔一定距離的布置有第一測量面(321)和第二測量面(322)，測量軸(32)遠離安裝臺(31)的端部為第三測量面(323)；第一測量面(321)和第二測量面(322)相互平行，第三測量面(323)與第一測量面(321)相互垂直。

3.如權利要求2所述的回轉軸六自由度的動態測量裝置，其特征在于，所述運動接頭機構(3)為一體成型。

4.如權利要求2所述的回轉軸六自由度的動態測量裝置，其特征在于，所述角度測量機構包括布置在安裝面(310)上的圓光柵(41)，運動接頭機構(3)通過圓光柵(41)與機架(2)相連；機架(2)上設置有至少一個用于讀取圓光柵(41)數據的讀數頭(42)，讀數頭(42)通過線束與數據采集系統(6)相連；

所述位移測量機構包括設置在機架(2)上的五個位移傳感器，分別為位移傳感器Ⅰ(51)、位移傳感器Ⅱ(52)、位移傳感器Ⅲ(53)、位移傳感器Ⅳ(54)和位移傳感器Ⅴ，位移傳感器Ⅰ(51)和位移傳感器Ⅳ(54)布置在機架相互垂直的兩個面上，且位移傳感器Ⅰ(51)和位移傳感器Ⅳ(54)均在第一測量面(321)所在的平面；位移傳感器Ⅱ(52)和位移傳感器Ⅴ布置在機架相互垂直的兩個面上，位移傳感器Ⅰ(51)和位移傳感器Ⅱ(52)同軸線布置，位移傳感器Ⅳ(54)和位移傳感器Ⅴ同軸線布置；且位移傳感器Ⅱ(52)和位移傳感器Ⅴ均在第二測量面(322)所在的平面；位移傳感器Ⅲ(53)布置在第三測量面(323)下方，且垂直于第三測量面(323)；五個傳感器均通過線束與數據采集系統(6)相連。

5.如權利要求4所述的回轉軸六自由度的動態測量裝置，其特征在于，所述第一測量面(321)、第二測量面(322)和第三測量面(323)為平面或球面中的一種。

6.如權利要求4所述的回轉軸六自由度的動態測量裝置，其特征在于，所述五個位移傳感器均為非接觸式位移傳感器。

7.如權利要求4所述的回轉軸六自由度的動態測量裝置，其特征在于，所述位移傳感器與機架(2)可拆卸連接；機架(2)上設置有安裝孔(21)和壓縫(22)，壓縫(22)一端貫穿安裝孔(21)，另一端連通到機架(2)的外部，機架上設置有朝向壓縫的螺紋孔(23)，螺紋孔(23)內設置有螺栓；

所述安裝孔(21)的內壁為與位移傳感器外形匹配的弧形結構。