專利名稱：一種三維測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三維測量儀。
技術(shù)背景 隨著技術(shù)的進步，三維測量儀已經(jīng)發(fā)展成為一種集機械、光學(xué)、數(shù)控技術(shù)和計算機技術(shù)為一體的精密智能化儀器，成為現(xiàn)代工業(yè)檢測和質(zhì)量控制過程中不可缺少的測量設(shè)備，廣泛用于機械制造、電子、汽車、航天、軍工、模具等工業(yè)領(lǐng)域。通常，三維測量儀由三個相互垂直的運動軸X、Y、Z建立起一個直角坐標系，探測裝置的一切運動都在這個坐標系中進行，測量時把被測零件放在工作臺上，探測裝置與被測零件表面接觸，三維測量儀可以隨時給出探測裝置在坐標系的精確位置，當探測裝置沿著被測零件的幾何型面移動時就可以得出被測零件幾何型面上各點的坐標值，并把數(shù)據(jù)傳輸給計算機，將其存為data格式或Pts文件格式，可以通用三維設(shè)計軟件(如pro/e，UG)打開?？墒牵瑐鹘y(tǒng)的三維測量儀大多采用光柵傳感器，這種傳感器通常成本較高，同時有的被測零件的幾何型面不規(guī)則，傳統(tǒng)三維測量儀的測量死角多，導(dǎo)致采集的數(shù)據(jù)不完整，導(dǎo)致測量精度低，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

實用新型內(nèi)容本實用新型實施例所要解決的技術(shù)問題在于提供一種三維測量儀，避免了三維測量儀的測量死角多的問題，提高了測量精度，降低了生產(chǎn)成本。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例提出了一種三維測量儀，包括底座；X軸測量臂，其滑動設(shè)置在所述底座上，垂直所述X軸測量臂向上設(shè)有豎桿，在所述豎桿平行Y軸方向上設(shè)有橫桿；Y軸測量臂，其滑動設(shè)置在所述橫桿上；Z軸測量臂，其豎直向下滑動設(shè)置在Y軸測量臂上，所述Z軸測量臂下端設(shè)有探測裝置；工作臺，其通過轉(zhuǎn)軸設(shè)置在所述底座中部上并可繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動所述X軸測量臂、Y軸測量臂以及Z軸測量臂分別沿X軸、Y軸以及Z軸方向做往復(fù)運動和驅(qū)動工作臺旋轉(zhuǎn)運動； 數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，包括設(shè)置在X軸測量臂、Y軸測量臂、Z軸測量臂的直線型容柵傳感器以及設(shè)置在工作臺上的圓型容柵傳感器，與傳感器連接以將數(shù)據(jù)傳輸給計算機的數(shù)據(jù)處理裝置。進一步地，所述數(shù)據(jù)處理裝置包括模擬控制模塊，其與所述直線型容柵傳感器和圓型容柵傳感器連接，用于聯(lián)通或者斷開所述容柵傳感器；濾波矯正模塊，其與模擬控制模塊連接，用于濾除高頻信號干擾；存儲模塊，其與濾波矯正模塊連接，用于存儲數(shù)據(jù)；[0016]單片機模塊，其分別與存儲模塊和計算機連接。上述技術(shù)方案至少具有如下有益效果本實用新型實施例通過采用在所述底座上設(shè)置可相對底座旋轉(zhuǎn)的工作臺，為固定放置在工作臺上的被測零件附加了一個轉(zhuǎn)動自由度，形成四個自由度測量，避免了三維測量儀的測量死角多的問題，提高了測量精度，同時采用容柵傳感器代替光柵傳感器，降低了生產(chǎn)成本。

圖I是本實用新型實施例三維測量儀的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型實施例三維測量儀的原理框圖。
具體實施方式
·[0020]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步描述。如圖1、2所示，本實用新型實施例的三維測量儀包括底座10、X軸測量臂20、Y軸測量臂30、Z軸測量臂40、工作臺50、驅(qū)動裝置、探測裝置60以及數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)70。X軸測量臂20滑動設(shè)置在所述底座10的側(cè)壁上，其在驅(qū)動裝置的作用下，可以沿底座10的側(cè)壁做前后往復(fù)運動，從而帶動所述探測裝置60實現(xiàn)X軸坐標的變化，垂直所述X軸測量臂20向上固定設(shè)有豎桿21，在所述豎桿21平行Y軸方向上固定設(shè)有橫桿22。Y軸測量臂30滑動設(shè)置在所述橫桿22外壁上，其在驅(qū)動裝置的作用下，可以沿Y軸方向做左右往復(fù)運動，從而帶動探測裝置60實現(xiàn)Y軸坐標的變化。Z軸測量臂40豎直向下滑動穿設(shè)在所述Y軸測量臂30上，Z軸測量臂40下端設(shè)有探測裝置60，在本實施例中，所述探測裝置60是探測球，探測裝置60的運動軌跡由探測球的中心點表示，探測球與零件表面接觸，當探測球沿著被測零件幾何型面移動時就可以得出被測零件幾何型面上各點的坐標值，Z軸測量臂40在驅(qū)動裝置的作用下，可以沿Z軸方向做上下往復(fù)運動，從而帶動探測裝置60實現(xiàn)Z軸坐標的變化。工作臺50通過轉(zhuǎn)軸設(shè)置在所述底座10中部位置，其在驅(qū)動裝置的作用下可繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，當被測零件幾何型面不規(guī)則時，被測零件可以隨工作臺50轉(zhuǎn)動，探測裝置60可從多個角度對被測零件進行測量，避免傳統(tǒng)三維測量儀測量死角多的問題，提高了測量精度。數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)70包括容柵傳感器71和數(shù)據(jù)處理裝置72，容柵傳感器71分為直線型容柵傳感器711和圓型容柵傳感器712，其中直線型容柵傳感器711分別設(shè)置在X軸測量臂20、Y軸測量臂30以及Z軸測量臂40上，圓型容柵傳感器712設(shè)置在工作臺50上，容柵傳感器71可以隨時記錄X軸測量臂20、Y軸測量臂30、Z軸測量臂40以及工作臺50的坐標值并傳輸給數(shù)據(jù)處理裝置72，容柵傳感器71的成本比光柵傳感器的成本低，降低了三維測量儀的制造成本。所述數(shù)據(jù)處理裝置72包括模擬控制模塊721、濾波矯正模塊722、存儲模塊723以及單片機模塊724，在本實施例中，模擬控制模塊721與直線型容柵傳感器711和圓型容柵傳感器712連接，模擬控制模塊721是用于聯(lián)通或者斷開所述直線型容柵傳感器711和圓型容柵傳感器712的模擬控制開關(guān)，模擬控制開關(guān)能夠測量四路容柵傳感器71數(shù)據(jù)信號，包括所述的三路直線型容柵傳感器711和一路圓型容柵傳感器712 ;濾波矯正模塊722與模擬控制開關(guān)連接，其用于濾除數(shù)據(jù)鏈路中的高頻信號干擾；存儲模塊723與濾波矯正單元連接，其是用于存儲數(shù)據(jù)的24位移位寄存器；單片機模塊724分別與存儲模塊723和計算機80連接，單片機模塊724通過選擇開關(guān)，使得24位移位寄存器工作在移位狀態(tài)或和單片機模塊724同步串行通訊狀態(tài)，單片機模塊724取得數(shù)據(jù)后，與計算機80通過串行通訊接口 92傳送數(shù)據(jù)給計算機80，串行通訊接口 92驅(qū)動芯片由MAX232 (單電源電平轉(zhuǎn)換芯片)來實現(xiàn)，計算機80取得數(shù)據(jù)后，將其存為Pts文件等格式，可以通過三維設(shè)計軟件(如pro/e，UG)打開，單片機模塊724設(shè)有USB接口 91，通過USB接口 91從計算機80取得5v電源，通過DC-DC電源變壓器芯片轉(zhuǎn)換獲得I. 5v電源，給容柵傳感器71供電。本實用新型實施例通過采用在所述底座10上設(shè)置可相對底座10旋轉(zhuǎn)的工作臺50，為固定放置在工作臺50上的被測零件附加了一個轉(zhuǎn)動自由度，形成四個自由度測量，避免了三維測量儀的測量死角多的問題，提高了測量精度，同時采用容柵傳感器71代替光 柵傳感器，降低了生產(chǎn)成本。以上所述是本實用新型的具體實施方式
，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種三維測量儀，其特征在于，包括 底座(10)； X軸測量臂(20)，其滑動設(shè)置在所述底座(10)上，垂直所述X軸測量臂(20)向上設(shè)有豎桿(21)，在所述豎桿(21)平行Y軸方向上設(shè)有橫桿(22); Y軸測量臂(30)，其滑動設(shè)置在所述橫桿(22)上； Z軸測量臂(40)，其豎直向下滑動設(shè)置在Y軸測量臂(30)上，所述Z軸測量臂(40)下端設(shè)有探測裝置(60)； 工作臺(50)，其通過轉(zhuǎn)軸設(shè)置在所述底座(10)中部上并可繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)； 驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動所述X軸測量臂(20)、Y軸測量臂(30)以及Z軸測量臂(40)分別沿X軸、Y軸以及Z軸方向做往復(fù)運動和驅(qū)動工作臺(50)旋轉(zhuǎn)運動； 數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)(70)，包括設(shè)置在X軸測量臂(20)、Y軸測量臂(30)、Z軸測量臂(40)的直線型容柵傳感器(711)以及設(shè)置在工作臺(50)上的圓型容柵傳感器(712)，與容柵傳感器(71)連接以將數(shù)據(jù)傳輸給計算機的數(shù)據(jù)處理裝置(72)。
2.如權(quán)利要求I所述的三維測量儀，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理裝置(72)包括 模擬控制模塊(721)，其與所述直線型容柵傳感器(711)和圓型容柵傳感器(712)連接，用于聯(lián)通或者斷開所述容柵傳感器(71)； 濾波矯正模塊(722)，其與模擬控制模塊(721)連接，用于濾除高頻信號干擾； 存儲模塊(723)，其與濾波矯正模塊(722)連接，用于存儲數(shù)據(jù)； 單片機模塊(724)，其分別與存儲模塊(723)和計算機(80)連接。
專利摘要本實用新型實施例公開了一種三維測量儀，包括底座、X軸測量臂滑、Y軸測量臂以及Z軸測量臂，所述Z軸測量臂下端設(shè)有探測裝置，通過轉(zhuǎn)軸設(shè)置在所述底座中部上并可繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的工作臺，用于驅(qū)動所述X軸測量臂、Y軸測量臂以及Z軸測量臂分別沿X軸、Y軸以及Z軸方向做往復(fù)運動和驅(qū)動工作臺旋轉(zhuǎn)運動的驅(qū)動裝置以及數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。本實用新型實施例通過采用在所述底座上設(shè)置可相對底座旋轉(zhuǎn)的工作臺，為固定放置在工作臺上的被測零件附加了一個轉(zhuǎn)動自由度，形成四個自由度測量，避免了三維測量儀的測量死角多的問題,提高了測量精度，同時采用容柵傳感器代替光柵傳感器，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號G01B7/28GK202793309SQ20122040313
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者毛培 申請人:深圳市禰得智能設(shè)備有限公司