旋轉伸縮式汽車測量儀的製作方法
2023-05-27 20:51:56
專利名稱：旋轉伸縮式汽車測量儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車空間測量設備，尤其涉及一種能夠即能旋轉 又能伸縮的汽車測量儀。
技術背景目前在汽車保護設備中，用於汽車空間測量的設備，如測量空間 點的坐標、兩點間距離的設備都是採用關節臂式的測量結構，測量臂 由輕金屬材料製成，如鋁合金，用以提供測量上長度方面的要求，各 測量臂間，即關節處裝有編碼器，用以計量測量臂旋轉的角度。這樣 通過各測量臂圍繞其各關節旋轉帶動測頭到達欲測量點的位子，發出 訊號給計算機，專用軟體就會計算出它的坐標值，繼而進行多點間的 幾何計算，例如兩點間距離、點到平面的距離、兩平面的夾角等。但 此種測量設備都存在這樣的問題，即如果需要測量的範圍大時，測量 臂的長度不夠用了，他們的做法是在測量中卸下原來的測量臂更換上 一個更長的，計算的參數也需重新設置，這樣不夠方便；或者是增加 了滑軌，滑軌上裝有測量尺，滑軌固定在汽車板金矯正平臺上或可移 動的支撐架上(是我們比較的對象)，整個測量的傳感器部分在滑軌 上移動以到達所需的測量位子，所以滑軌、測量尺和支撐架都很長， 在結構上它們又和控制計算的主機櫃是分體獨立的兩部分，因此靈活 性及經濟性都值得考慮
發明內容
為了解決上述存在的問題，本發明的目的是提供一種除了能在關 節處旋轉外，還採用了伸縮臂式的結構，測量臂的長度可以根據測量 需要伸縮變化的旋轉伸縮式汽車測量儀。本發明的技術方案是這樣實現的 一種旋轉伸縮式汽車測量儀， 包括測頭部分、旋轉測量部分、伸縮測量部分和底座部分，其中-測頭部分包括編碼器、測頭、軸和中心法蘭，測頭通過軸與編碼 器連接，測頭旋轉也帶動編碼器旋轉相同的角度；旋轉測量部分包括測量臂、編碼器、軸、軸承、法蘭，其中編碼 器、軸、軸承和法蘭都安裝在測量臂的內部，軸由軸承支撐，軸承置 於法蘭上，編碼器與軸連接；測頭部分的中心法蘭連接到旋轉測量部 分的測量臂的端頭上，測頭部分作為一個整體可以圍繞這裡的軸轉 動，連接在軸上的編碼器記錄測頭部分轉動的角度；伸縮測量部分包括伸縮臂、編碼器、滑動板、直線軸承單元、直 線軸和測量尺，其中伸縮臂通過鋁合金壓環及螺釘固定在滑動板上， 滑動板通過螺釘連接到直線軸承單元上，直線軸承單元在直線軸上滑 動並帶動滑動板、伸縮臂一起在直線軸上前後移動，移動的距離由位 於伸縮臂下面的測量尺測量；在所述的旋轉測量部分與伸縮測量部分之間設置彎頭部分，彎頭 部分包括端蓋、彎頭、軸、軸承、法蘭、編碼器，其中軸由軸承支撐， 軸承與法蘭連接，編碼器與軸連接，軸、軸承、法蘭、編碼器的外部 設有端蓋，端蓋的外部連接有彎頭，彎頭的一端與旋轉測量臂的端部 連接，彎頭的另一端通過端蓋中間環節與伸縮測量臂的端部連接； 底座位於伸縮測量部分的伸縮臂的一端，用於支撐測頭部分、旋轉測量部分、伸縮測量部分，並可使這三部分繞底座的軸旋轉一周，加大了測量範圍。
在所述的底座部分的下面設置有機箱，機箱下面裝有腳輪，可以推動測量儀到需要測量的位置，機箱用以安放測頭部分、旋轉測量部分、彎頭部分、伸縮測量部分、底座部分、計算機、測量附件、工具、電源等。
所述的測量尺為容柵尺或光柵尺。
所述的底座包括外殼、軸、軸承、編碼器，其中軸與編碼器連接， 軸由軸承支撐。所述的測頭包括桿身和嵌頭，測頭採用不鏽鋼材料或桿身採用鋁 合金，嵌頭為紅寶石或硬質合金。所述的測量臂採用鋁合金擠壓成型。
與現有技術相比本發明的有益效果是本發明採用了伸縮臂式結 構，伸縮臂的長度可以根據測量的需要伸縮變化，可長可短，在一定 範圍內解決了測量中對測量臂長度的要求；測頭處採用正交式二軸結 構，測頭可以在二維空間內自由轉動，不用更換測頭就可以測量到要 測的點。伸縮臂與旋轉臂的結合其優點是簡化了測量過程，提高了測 量精度，降低了生產成本。
圖1為本發明旋轉伸縮式汽車測量儀整體結構示意圖2為本發明旋轉伸縮式汽車測量儀測頭部分結構示意圖； 圖3為本發明旋轉伸縮式汽車測量儀旋轉測量部分結構示意圖； 圖4為本發明旋轉伸縮式汽車測量儀彎頭部分結構示意圖； 圖5為本發明旋轉伸縮式汽車測量儀伸縮測量部分結構示意圖； 圖6為本發明旋轉伸縮式汽車測量儀底座部分結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細描述，但不作 為對本發明的限定。如圖l所示， 一種旋轉伸縮式汽車測量儀，共包括六部分，第一 部分為測頭部分、第二部分為旋轉測量部分、第三部分為彎頭部分、 第四部分為伸縮測量部分、第五部分為底座部分、第六部分為機箱部 分，這六部分依次連接。如圖2所示，為第一部分測頭部分結構示意圖，主要由編碼器1、 軸2、軸承3、法蘭4、端蓋5、測頭6等組成。編碼器l作為測量的 基準件通過聯軸節與軸2相連，軸2的材料為鋁合金，軸2通過緊配 合支撐在二軸承3上。用窄系列的軸承3可以減輕重量。測頭6固定 在一側的端蓋5上並可一同繞軸2轉動。測頭6可以是不鏽鋼材料或 鋁合金桿身加嵌頭，如硬質合金嵌頭。測量時，測頭6轉動到欲測點 的位子，通過軸2帶動編碼器1也轉動相同的角度，此時點按開關給 計算機發出訊號，計算機就會記錄這一角度，通過編制好的軟體計算 出這個位子的坐標，從而進行其它的幾何計算，如兩點間距離的計算。 坐標的基準須在正式測量開始前給予設定。第一部分通過中心法蘭7 與第二部分連接，編碼器的電纜通過中心法蘭上的孔進入第二部分的第二部分的編碼器9，是計量測頭部分旋轉角度的。上述第一部 分可以作為一個整體圍繞第二部分的軸10與軸承11轉動，連接在軸 10上的編碼器9記錄其轉動的角度實現測量。因此，即使在其它環 節不動的情況下，如本部分的測量臂8不動，測頭6也可以同時圍繞 相互垂直的第一部分的軸2和第二部分的軸10轉動，即沿雙軸旋轉， 以方便地找到周圍要測的點。編碼器9及中心法蘭7必須可靠地固定 在同一軸10上同步運行以保證測量精度，軸10由精密軸承11支撐。 測量臂8由鋁合金擠壓成型，要保證一定的長度和直線度，其它的部 件都安裝在測量臂8的內部。在測量臂8的頭部要為進入這裡的第一 部分編碼器1的電纜線留有足夠的活動空間，同時要考慮防止電纜線 纏繞問題，可用加限位裝置的方法解決。此電纜線進而從法蘭12邊 側加工出的缺口通過，和第二部分的編碼器9的電纜線及開關13的導線一起進入本設備的第三部分。第三部分主要由軸14、軸承15、法蘭16、編碼器17、端蓋18、彎頭19等組成。彎頭的作用是使第二部分的測量臂能夠繞這部分的 軸轉動更大的角度，從而增加設備的可測範圍，減少設備可測範圍內 的測量死角。彎頭部分的編碼器是計量彎頭19的旋轉角度的，因為 彎頭19是和旋轉臂固定在一起的，所以也就測量了旋轉臂旋轉的角 度。在第四部分上除頭部與第二部分類似，也裝有編碼器20實現又
一維度的旋轉測量外，增加了伸縮臂測量結構，以實現測量臂長度範圍的延伸；第四部分的編碼器20計量的是彎頭部分旋轉的角度。伸 縮臂21用鋁合金壓環22及螺釘固定在下面的滑動板23上，滑動板 23通過螺釘連接到下面的直線軸承單元24上，它們一起在直線軸25 上前後滑動。伸縮臂21伸出的越長測量儀能夠測量的範圍越長，伸 縮臂21不伸出即在原位置時，尺寸最短，便於收放。伸縮臂21前後 移動的距離由容柵尺26測量顯示，並有數據口與計算機相連。也可 以用光柵尺26測量其移動的距離。第五部分為前四部分提供了底座功能，在上面託起它們，在下面 與機箱相連。它也有軸27、軸承28及編碼器29，前四部分可繞此軸 旋轉一周，編碼器29記錄其旋轉角度，加大了測量範圍。第六部分是機箱部分，用以安放上述的測量裝置、計算機、測量 附件、工具、電源等。機箱30下面裝有腳輪31，可以推動測量儀到 需要的位子。整個測量儀內的所有編碼器上都分別帶有一根電纜，五個編碼器 有五根電纜，它們從測量儀內部走線匯集到底座部分，他們可以直接 用電纜線和計算機相連，也可以以無線的方式與計算機傳遞信號。
權利要求
1.旋轉伸縮式汽車測量儀，包括測頭部分、旋轉測量部分和底座部分，其特徵在於還包括伸縮測量部分；測頭部分包括編碼器、測頭、軸和中心法蘭，測頭通過軸與編碼器連接；旋轉測量部分包括測量臂、編碼器、軸、軸承、法蘭，其中編碼器、軸、軸承和法蘭都安裝在測量臂的內部，軸由軸承支撐，軸承置於法蘭上，編碼器與軸連接；測頭部分的中心法蘭連接到旋轉測量部分的測量臂的端頭上；伸縮測量部分包括伸縮臂、編碼器、滑動板、直線軸承單元、直線軸和測量尺，其中伸縮臂通過鋁合金壓環及螺釘固定在滑動板上，滑動板通過螺釘連接到直線軸承單元上，直線軸承單元在直線軸上滑動並帶動滑動板、伸縮臂一起在直線軸上前後移動，移動的距離由位於伸縮臂下面的測量尺測量；底座位於伸縮測量部分的伸縮臂的一端；在所述的旋轉測量部分與伸縮測量部分之間設置彎頭部分，彎頭部分包括端蓋、彎頭、軸、軸承、法蘭、編碼器，其中軸由軸承支撐，軸承與法蘭連接，編碼器與軸連接，軸、軸承、法蘭、編碼器的外部設有端蓋，端蓋的外部連接有彎頭，彎頭的一端與旋轉測量臂的端部連接，彎頭的另一端通過端蓋中間環節與伸縮測量臂的端部連接。
2. 根據權利要求1所述的旋轉伸縮式汽車測量儀，其特徵在於在 所述的底座部分的下面設置有機箱，機箱下面裝有腳輪。
3. 根據權利要求1或2所述的旋轉伸縮式汽車測量儀，其特徵在 於所述的測量尺為容柵尺或光柵尺。
4. 根據權利要求1所述的旋轉伸縮式汽車測量儀，其特徵在於所 述的底座包括外殼、軸、軸承、編碼器，其中軸與編碼器連接，軸由 軸承支撐。
5. 根據權利要求1所述的旋轉伸縮式汽車測量儀，其特徵在於 所述的測頭採用不鏽鋼材料。
6. 根據權利要求1所述的旋轉伸縮式汽車測量儀，其特徵在於所 述的測頭包括桿身和嵌頭，桿身採用鋁合金，嵌頭為硬質合金。
7. 根據權利要求1所述的旋轉伸縮式汽車測量儀，其特徵在於所 述的測量臂採用鋁合金擠壓成型。
全文摘要
本發明涉及一種旋轉伸縮式汽車測量儀，包括測頭部分、旋轉測量部分、伸縮測量部分和底座部分，測頭部分的測頭通過軸與編碼器連接；測頭部分與旋轉測量部分連接，旋轉測量部分與伸縮測量部分連接，伸縮測量部分設置在底座部分上，本發明採用了伸縮臂式結構，伸縮臂的長度可以根據測量的需要伸縮變化，可長可短，在一定範圍內解決了測量中對測量臂長度的要求；測頭處採用正交式二軸結構，測頭可以在二維空間內自由轉動，不用更換測頭就可以測量到要測的點。伸縮臂與旋轉臂的結合其優點是簡化了測量過程，提高了測量精度，降低了生產成本。
文檔編號G01D5/00GK101118145SQ20061010952
公開日2008年2月6日 申請日期2006年8月4日 優先權日2006年8月4日
發明者朱曉鷹, 陳立軍 申請人:北京科基中意軟體開發有限公司