三坐標測量方法及其測量裝置的製作方法
2023-09-19 08:53:20
專利名稱：三坐標測量方法及其測量裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及測量物體三維空間尺寸和形狀的測量方法和測量裝置，具體涉及一種三坐標測量方法及其測量裝置。
背景技術：
精確的計量手段是保證成批產品質量的重要條件。三維坐標測量機是目前功能最多、精度較高的設備，由於價格昂貴非一般中小工廠企業所能購置。中國專利92112843.6公開的「簡易型三坐標測量機」由在X、Y、Z軸構件上的滑動X滑板、Y滑板、Z滑板等部件組成；中國專利92242005公開的「雙臂分離式三坐標劃線測量機」由工作檯、導軌、滑板、立柱等部件組成，它們均採用滑板結構，存在結構複雜、配件多、使用受限等缺點。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術之上述不足，提供一種結構簡單、製造成本低，測量功能多，使用方便的新型三坐標測量方法和裝置。其技術方案如下一種三坐標測量方法，利用一個高平面度的平板和高垂直度的正立方體作為測量基準，把被測物體固定在正立方體上，被測物體隨正立方體在平板上三維翻滾，建立一個三維互相垂直的坐標體系，在一維測高量具和平面移動的配合下，把被測對象的三維尺寸和幾何形狀計量變成為一個測高和測量平行度的問題。所述平板平面度至少為0.001mm；所述正立方體垂直度至少為0.001mm。
三坐標測量裝置，包括工作平臺、測高儀、測頭和塊規，有固定被測物體的正立方體置於工作平臺上，立方體的一個平面上設有用於固定被測物體的螺釘孔；通過測高儀、測頭和塊規及對立方體的三維轉動，對立方體上的被測物體進行測量。
本發明採用平板、立方體與一維長度計量手段相組合，實現物體三維尺寸和幾何精度的計量。具備一般長度測具、直尺、工具顯微鏡和三坐標測量機多部量具和設備的功能。與現有技術相比具有以下主要優點1、和一般長度量具相比，從一維測量增加到三維測長和直尺相可直接測出不垂直高度準確數據而不是估計數值。
2、和工具顯微鏡相比，被測對象一次安裝條件下測出三維尺寸和幾何形狀。
3、和三坐標測量機相比，具有結構簡單、製造容易的特點。
4、本裝置具有三坐標測量機的絕大部份功能，其測量精度也達到相同的等級，特別適合中小企業和實驗室選用。
使用本發明除速度低，不能測量曲線、空間曲面和大型物體外，功能和三坐標測量機相同。
三
圖1是本發明整體結構示意圖。
五具體實施例方式
本發明利用一個高平面度的平板和高垂直度的正立方體作為測量基準，把被測對象固定在正立方體上。被測對象隨正立方體在平板上三維翻滾，建立一個三維互相垂直的坐標體系，在一維測高量具和平面移動的配合下，就可以把被測對象的三維尺寸和幾何形狀計量變成為一個測高和測量平行度的問題。所述平板平面度為0.001mm；所述正立方體垂直度為0.001mm。
參見圖1，三坐標測量裝置，包括工作平臺1、測高儀2和塊規3，有固定被測物體5的正立方體4置於工作平臺1上，並靠近測高儀測頭6的附近；立方體4上設有用於固定被測物體5的固定螺孔7。本裝置的平板1和正立方體4都是使用天然花崗石經過精密加工製成，充分利用了天然石料性質穩定，不生鏽，耐磨，比重較鋼鐵小，對溫度不敏感的特點，保證了本裝置在長期保存和使用條件下精度不變的特點。使用本發明只需將被測物體通過定位卡和定位螺母固定在立方體的螺孔7上，通過測高儀2的測頭和塊規3及對立方體4的三維轉動，對立方體4上的被測物體5進行測量。
本裝置在低精度測量時，使用一維測高量具直接測量；高精度測量採用與塊規比較的測量方法。
本裝置因結構簡單、製造成本低，測量功能多、精度高，使用方便，對操作者技能要求不高，價格便宜，特別適合中小型工廠機械加工車間和實驗室選用。本裝置測量原理簡單、直觀具有初中文化知識，經過短時間學習就能操作。
權利要求
1.三坐標測量方法，其特徵在於利用高平面度的平板和高垂直度的正立方體作為測量基準，把被測物體固定在正立方體的一個平面上，被測物體隨正立方體在平板上三維翻滾，建立一個三維互相垂直的坐標體系，在一維測高量具和平面移動的配合下，把被測物體的三維尺寸和幾何形狀的計量變成為一個測高和測量平行度的問題。
2.如權利要求1所述的三坐標測量方法，其特徵在於所述平板平面度至少為0.001mm；所述正立方體垂直度至少為0.001mm。
3.三坐標測量裝置，包括工作平臺、測高儀、測頭和塊規，其特徵在於工作平臺上有固定被測物體的正立方體，立方體的一個平面上設有用於固定被測物體的螺釘孔。
全文摘要
一種三坐標測量方法及其裝置，利用高平面度的平板和高垂直度的正立方體作為測量基準，把被測物體固定在立方體上，被測物體隨立方體在平板上三維翻滾，建立一個三維互相垂直的坐標體系，在一維測高量具和平面移動的配合下，把被測物體的三維尺寸和幾何形狀計量變成為一個測高和測量平行度的問題。本發明構思巧妙、結構簡單、製造成本低，還具有測量功能多、精度高、使用方便等優點，尤其是價格便宜，對操作者技能要求不高，特別適合中小型工廠、機械加工車間和實驗室選用。
文檔編號G01B5/02GK1436999SQ0211335
公開日2003年8月20日 申請日期2002年2月9日 優先權日2002年2月9日
發明者楊學智, 朱文 申請人:朱文