超高精度全自動影像坐標測量機的製作方法

2023-09-11 19:50:35

專利名稱：超高精度全自動影像坐標測量機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及測量產品技術領域，特指ー種高性能、高精度、高速度的超高精度全自動影像坐標測量機。
技術背景影像測量儀又名精密影像式測繪儀，它克服了傳統投影儀的不足，是集光、機、電、計算機圖像技術於一體的新型高精度、高科技測量儀器。由光學顯微鏡對待測物體進行高倍率光學放大成像，經過CCD攝像系統將放大後的物體影像送入計算機後，能高效地檢測各種複雜エ件的輪廓和表面形狀尺寸、角度及位置，特別是精密零部件的微觀檢測與質量控制。影像測量儀具備非接觸、放大倍率高、測量測量可編程、自動化等優點，影像測量儀的應用面越來越廣，市場接受程度越來越高，為企業的產品質量作出了巨大的貢獻。 傳統的影像測量儀一般為手動操作方式，其定位不準確、測量精度低下，隨時存在被淘汰的風險。隨著社會的進步，科學技術的發展，出現了自動化的影像測量儀，該影像測量儀包括一底座、活動安裝於底座上雙層移動平臺以及用於測量的探測裝置；其中雙層移動平臺採用氣缸推動，從而實現X、Y軸方向運動，這種移動方式的定位不夠準確，降低了影像測量儀的測量精度。另外，探測裝置上的光源採用滷素燈光源，其亮度不高，嚴重影響影像測量儀的測量精度
實用新型內容
本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供ー種高性能、高精度、高速度的超高精度全自動影像坐標測量機。為了解決上述技術問題，本實用新型採用了下述技術方案該超高精度全自動影像坐標測量機，包括一大底座，該底座作為整個測量機的承置座以安裝於ー機臺上；所述底座向上一體成型有一支撐臂，幹支撐臂頂端固定有一滑軌；三軸控制系統，其包括活動安裝於所述滑軌上的Z軸移動平臺以及位於底座上的雙層移動平臺，其中該雙層移動平臺包括活動安裝於所述底座上的X軸移動平臺以及活動安裝於X軸移動平臺上的Y軸移動平臺；所述的Y軸移動平臺上安裝有一玻璃板以及位於玻璃板下方的下光源；一探測裝置，該探測裝置包括安裝於Z軸移動平臺上的CXD攝像機、安裝於CXD攝像機旁側的探針以及位於(XD攝像機末端的上光源。進ー步而言，上述技術方案中，所述的底座上安裝有一 X軸滑軌以及ー驅動裝置；該驅動裝置包括固定安裝於底座上的兩個角接觸球軸承和安裝於兩個角接觸球軸承之間的絲杆以及用於驅動絲杆的驅動馬達。進ー步而言，上述技術方案中，所述的X軸移動平臺落入所述底座的X軸滑軌上，該X軸移動平臺側邊安裝有ー驅動滑塊；所述的絲杆穿過該驅動塊並與該驅動塊形成幹涉O[0009]進ー步而言，上述技術方案中，所述的X軸移動平臺上安裝有一 Y軸滑軌以及ー驅動裝置；該驅動裝置包括固定安裝於X軸移動平臺上的兩個角接觸球軸承和安裝於兩個角接觸球軸承之間的絲杆以及用於驅動絲杆的驅動馬達。進ー步而言，上述技術方案中，所述的Y軸移動平臺落入所述X軸移動平臺的Y軸滑軌上，該Y軸移動平臺側邊安裝有ー驅動滑塊；所述的絲杆穿過該驅動塊並與該驅動塊形成幹渉。進ー步而言，上述技術方案中，所述的滑軌上還設置有用於驅動Z軸移動平臺的驅動裝置；該驅動裝置包括固定安裝於滑軌兩端的角接觸球軸承和安裝於兩個角接觸球軸承之間的絲杆以及用於驅動絲杆的驅動馬達，其中活動安裝於滑軌的Z軸移動平臺與絲杆形成幹涉以驅動所述的探測裝置於Z軸運動。進ー步而言，上述技術方案中，所述的驅動裝置旁側安裝有一與其配合運動的光柵尺，並通過該光柵尺以精確控制X、Y、Z軸移動平臺運動。
進ー步而言，上述技術方案中，所述的上光源包括多個均勻包圍於所述C⑶攝像機末端外表面的LED光源,該LED光源朝下安裝；所述的下光源由多個均勻分布的LED光源構成，該LED光源朝上安裝。進ー步而言，上述技術方案中，所述的CXD攝像機安裝有全自動變倍鏡頭，該CXD攝像機(32)旁側安裝RENISHAW測頭或點雷射掃描頭，以實現三維測量。採用上述技術方案後，本實用新型與現有技術相比較具有如下有益效果I、本實用新型中用於驅動X、Y、Z軸移動平臺移動的驅動裝置採用驅動馬達、絲杆配合成對安裝於絲杆兩端的接觸軸承實現驅動動作，同時位於驅動裝置旁側的光柵尺配合驅動裝置控制X、Y、Z軸移動平臺移動，大大提高了機臺剛性以及穩定性，使X、Y、Z軸移動平臺移動靈敏可靠、運動精度高、定位準確，大大提高了本實用新型的測量精度。2、本實用新型中的光柵尺採用O. 5UM進ロ金屬光柵尺，這種結構的光柵尺具有良好的溫度穩定性、抗實效變形能力。3、本實用新型中底座採用超大型底座，以及支撐臂一體成型於該底座上，這樣的結構可以減小阿倍誤差，以致提高本實用新型的移動準確度以及測量精度。4、本實用新型中的CXD攝像機末端外表面包圍有ー圈LED光源，其配合由LED光源構成構成的下光源形成強大的燈光照明系統，在面對某些特殊的被測エ件時，可利用不同的光線效果以凸顯被測エ件的特性以更精確地抓取尺寸。5、本實用新型中的CXD攝像機採用高解析度彩色CXD以及全自動變倍鏡頭，可形成高清晰度影像效果，提供高品質的畫面，以致提高本實用新型的測量精度。另外，CCD攝像機還可外接各種RENISHAW測頭、點雷射掃描頭，以實現三維測量。6、本實用新型應用領域廣，可廣泛應用於航天、航空、汽車、軍エ、電子、緊密測量
坐寸ο

圖I是本實用新型的立體圖；圖2是本實用新型內部結構的立體圖；附圖標記說明[0025]I底座10機臺11支撐臂12滑軌2雙層移動平臺20玻璃板21X軸移動平臺22Y軸移動平臺221驅動滑塊3探測裝置31上光源32CCD攝像機33探針41驅動裝置42驅動裝置421角接觸球軸承422角接觸球軸承423絲杆424驅動馬達43驅動裝置
5Z軸移動平臺
具體實施方式
下面結合具體實施例和附圖對本實用新型進ー步說明。見圖1-2所示，為超高精度全自動影像坐標測量機，其包括一底座I、活動安裝於底座I上的雙層移動平臺2、Z軸移動平臺5以及用於測量的探測裝置3。所述的底座I作為整個測量機的承置座以安裝於ー機臺10上；所述底座I向上一體成型有一支撐臂11，幹支撐臂11頂端固定有ー滑軌12 ;其中該底座I採用超大型底座，以及支撐臂11 一體成型於該底座I上，這樣的結構可以減小阿倍誤差，以致提高本實用新型的移動準確度以及測量精度。三軸控制系統，其包括活動安裝於所述滑軌12上的Z軸移動平臺5以及位於底座I上的雙層移動平臺2，其中該雙層移動平臺2包括活動安裝於所述底座I上的X軸移動平臺21以及活動安裝於X軸移動平臺21上的Y軸移動平臺22 ;所述的Y軸移動平臺22上安裝有一玻璃板20以及位於玻璃板20下方的下光源；所述的底座I上安裝有一 X軸滑軌以及ー驅動裝置41 ;該驅動裝置41包括固定安裝於底座I上的兩個角接觸球軸承和安裝於兩個角接觸球軸承之間的絲杆以及用於驅動絲杆的驅動馬達。所述的X軸移動平臺21落入所述底座I的X軸滑軌上，該X軸移動平臺21側邊安裝有ー驅動滑塊；所述的絲杆穿過該驅動塊並與該驅動塊形成幹渉。所述的X軸移動平臺21上安裝有一 Y軸滑軌以及ー驅動裝置42 ;該驅動裝置42包括固定安裝於X軸移動平臺21上的兩個角接觸球軸承421、422和安裝於兩個角接觸球軸承421、422之間的絲杆423以及用於驅動絲杆423的驅動馬達424。所述的Y軸移動平臺22落入所述X軸移動平臺21的Y軸滑軌上，該Y軸移動平臺22側邊安裝有ー驅動滑塊221 ;所述的絲杆423穿過該驅動塊221並與該驅動塊221形成幹渉。所述的滑軌12上還設置有用於驅動Z軸移動平臺5的驅動裝置43 ;該驅動裝置43包括固定安裝於滑軌12兩端的角接觸球軸承和安裝於兩個角接觸球軸承之間的絲杆以及用於驅動絲杆的驅動馬達，其中活動安裝於滑軌12的Z軸移動平臺5與絲杆形成幹涉以驅動所述的探測裝置3於Z軸運動。所述的驅動裝置41、42、43旁側安裝有一與其配合運動的光柵尺，並通過該光柵尺以精確控制X、Y、Z軸移動平臺21、22、5運動。本實用新型中的光柵尺採用O. 5UM進口金屬光柵尺，這種結構的光柵尺具有良好的溫度穩定性、抗實效變形能力。所述的探測裝置3包括安裝於Z軸移動平臺4上的CXD攝像機32、安裝於CXD攝像機32旁側的探針33以及位於CXD攝像機32末端的上光源31。所述的CXD攝像機32安裝有全自動變倍鏡頭以及高解析度彩色CCD，可形成高清晰度影像效果，提供高品質的畫面，以致提高本實用新型的測量精度。另外，CXD攝像機32還可外接各種RENISHAW測頭、點雷射掃描頭，以實現三維測量。所述的上光源31包括多個均勻包圍於所述CXD攝像機32末端外表面的LED光源，該LED光源朝下安裝；所述的下光源由多個均勻分布的LED光源構成，該LED光源朝上安裝。所述的上光源31和下光源配合形成強大的燈光照明系統，在面對某些特殊的被測エ件時，可利用不同的光線效果以凸顯被測エ件的特性以更精確地抓取尺寸。本實用新型使用時，連接電腦；打開位於C⑶攝像機32末端的上光源31以及位於玻璃板20下方的下光源。通過控制驅動裝置41和驅動裝置42、驅動裝置43以實現X軸移動平臺21、Y軸移動平臺22以及探測裝置3分別於Χ、Υ、Ζ方向的運動，最終實現對探測裝置3的相對移動，以對被測物實現精確測量。另外，本實用新型實現三維測量。由於Χ、Υ、Ζ軸移動平臺21、22、5移動的驅動裝置採用驅動馬達、絲杆配合成對安裝於絲杆兩端的接觸軸承實現驅動動作，同時位於驅動裝置旁側的光柵尺配合驅動裝置控制X、Y、Z軸移動平臺
21、22、5移動，大大提高了機臺剛性以及穩定性，使Χ、Υ、Ζ軸移動平臺21、22、5移動靈敏可 靠、運動精度高、定位準確，大大提高了本實用新型的測量精度。另外，本實用新型可可廣泛應用於航天、航空、汽車、軍エ、電子、緊密測量等。當然，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，並非來限制本實用新型實施範圍，凡依本實用新型申請專利範圍所述構造、特徵及原理所做的等效變化或修飾，均應包括於本實用新型申請專利範圍內。
權利要求1.超高精度全自動影像坐標測量機，其特徵在於包括 一大底座(I)，該底座(I)作為整個測量機的承置座以安裝於一機臺(10)上；所述底座(I)向上一體成型有一弧形支撐臂(11)，該支撐臂(11)頂端固定有一滑軌(12); 三軸控制系統，其包括活動安裝於所述滑軌(12)上的Z軸移動平臺(5)以及位於底座(I)上的雙層移動平臺(2)，其中該雙層移動平臺(2)包括活動安裝於所述底座(I)上的X軸移動平臺(21)以及活動安裝於X軸移動平臺(21)上的Y軸移動平臺(22);所述的Y軸移動平臺(22)上安裝有一玻璃板(20)以及位於玻璃板(20)下方的下光源； 一探測裝置(3)，該探測裝置(3)包括安裝於Z軸移動平臺(4)上的CXD攝像機(32)、安裝於CXD攝像機(32)旁側的探針(33)以及位於CXD攝像機(32)末端的上光源(31)。
2.根據權利要求I所述的超高精度全自動影像坐標測量機，其特徵在於所述的底座(I)上安裝有一 X軸滑軌以及一驅動裝置(41);該驅動裝置(41)包括固定安裝於底座(I)上的兩個角接觸球軸承和安裝於兩個角接觸球軸承之間的絲杆以及用於驅動絲杆的驅動馬達。
3.根據權利要求2所述的超高精度全自動影像坐標測量機，其特徵在於所述的X軸移動平臺(21)落入所述底座(I)的X軸滑軌上，該X軸移動平臺(21)側邊安裝有一驅動滑塊；所述的絲杆穿過該驅動塊並與該驅動塊形成幹涉。
4.根據權利要求3所述的超高精度全自動影像坐標測量機，其特徵在於所述的X軸移動平臺(21)上安裝有一 Y軸滑軌以及一驅動裝置(42);該驅動裝置(42)包括固定安裝於X軸移動平臺(21)上的兩個角接觸球軸承(421、422 )和安裝於兩個角接觸球軸承(421、422)之間的絲杆(423)以及用於驅動絲杆(423)的驅動馬達(424)。
5.根據權利要求4所述的超高精度全自動影像坐標測量機，其特徵在於所述的Y軸移動平臺(22)落入所述X軸移動平臺(21)的Y軸滑軌上，該Y軸移動平臺(22)側邊安裝有一驅動滑塊(221);所述的絲杆(423)穿過該驅動塊(221)並與該驅動塊(221)形成幹涉。
6.根據權利要求5所述的複合式全自動影像坐標測量機，其特徵在於所述的滑軌(12)上還設置有用於驅動Z軸移動平臺(5)的驅動裝置(43);該驅動裝置(43)包括固定安裝於滑軌(12)兩端的角接觸球軸承和安裝於兩個角接觸球軸承之間的絲杆以及用於驅動絲杆的驅動馬達，其中活動安裝於滑軌(12)的Z軸移動平臺(5)與絲杆形成幹涉以驅動所述的探測裝置(3)於Z軸運動。
7.根據權利要求6所述的超高精度全自動影像坐標測量機，其特徵在於所述的驅動裝置(41、42、43)旁側安裝有一與其配合運動的光柵尺，並通過該光柵尺以精確控制X、Y、Z軸移動平臺(21、22、5)運動。
8.根據權利要求I所述的超高精度全自動影像坐標測量機，其特徵在於所述的上光源(31)包括多個均勻包圍於所述CXD攝像機(32)末端外表面的LED光源，該LED光源朝下安裝；所述的下光源由多個均勻分布的LED光源構成，該LED光源朝上安裝。
9.根據權利要求1-8任意一項所述的超高精度全自動影像坐標測量機，其特徵在於所述的CXD攝像機(32)安裝有全自動變倍鏡頭；該CXD攝像機(32)旁側安裝RENISHAW測頭或點雷射掃描頭，以實現三維測量。
專利摘要本實用新型公開一種超高精度全自動影像坐標測量機，其包括大底座，該底座作為整個測量機的承置座以安裝於機臺上；底座向上成型有支撐臂，於支撐臂頂端固定有滑軌；三軸控制系統，其包括活動安裝於滑軌上的Z軸移動平臺以及位於底座上的雙層移動平臺，該雙層移動平臺包括活動安裝於底座上的X軸移動平臺以及活動安裝於X軸移動平臺上的Y軸移動平臺；Y軸移動平臺上安裝有玻璃板以及位於玻璃板下方的下光源；探測裝置，該探測裝置包括安裝於Z軸移動平臺上的CCD攝像機、安裝於CCD攝像機旁側的探針以及位於CCD攝像機末端的上光源。本實用新型具有高性能、高精度、高速度、靈敏可靠、運動精度高、定位準確、測量精度高等諸多優點。
文檔編號G01B11/00GK202614184SQ20122022800
公開日2012年12月19日 申請日期2012年5月18日 優先權日2012年5月18日
發明者周滿意 申請人:東莞市德鑫光學儀器有限公司