专利名称：一种带角度限位的便携式坐标测量机转动关节的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种便携式坐标测量机，具体来说是涉及一种带角度限位的便携式坐标测量机转动关节。
背景技术：
便携式坐标测量机是一种多自由度的非正交坐标系测量机，坐标系测量机一般有六到七个自由度，它仿照人体手臂关节的结构，将一系列杆件通过关节串联形式连接起来，具有机械结构简单、体积小、重量轻、测量范围大、灵活方便、可在现场或野外测量等特点。自上世纪八十年代实用新型以来，国内外研究机构进行了较广泛的研究，推出了相关产品，并迅速在模具设计(包括汽车、摩托车、塑料制品、家电产品、工艺品、玩具等相关产品的模具逆向设计)、产品质量在线检测、设备维修、飞机装配、医疗等领域得到应用。便携式坐标测量机是通过获取各个关节角度经数学模型计算得到测头坐标，因此需精确获取关节旋转角度。此外便携式坐标测量机电路从机身内部走线，要穿过各个转动关节，设计关节时应考虑关节转动不能破坏电路，因此需要设计关节的角度限位机构。同时，便携式坐标测量机测量工件时由操作员手持测量，由于测量臂较长，测量时操作员操作负荷较大，目前，便携式坐标测量机的关节结构还不能做到很小巧，给使用者带来很多的不便，并且坐标测量机的关节在转动角度过大时很容易破坏电路，在测试时得到的数据也有较大的误差。因此，行业内急需一款结构简单、设计合理、体积小、测量范围大、灵活方便以及测量精确的转动关节的问世。
发明内容本实用新型解决的技术问题是提供一种带角度限位的便携式坐标测量机转动关节，该结构简单、设计合理、体积小、测量范围大、灵活方便及测量精确，能够精确获取关节旋转角度，同时实现转动关节的两个主要相对旋转部件相对旋转角度在720度以内的角度限位。为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种带角度限位的便携式坐标测量机转动关节，其特征在于，包括连接螺纹套、定位轴套和关节座，所述定位轴套设置在连接螺纹套与关节座之间，所述定位轴套与所述连接螺纹套螺纹连接，所述定位轴套与关节座之间设置有定位装置，所述定位轴套内设置有连接套，所述连接套的一端卡紧在所述定位轴套内，所述连接套的端面安装有用于计数的光栅组件，所述连接套的另一端固定在所述关节座上，所述定位轴套与连接套之间设置有轴承，所述连接螺纹套与所述定位轴套之间设置有读数头安装板，所述读数头安装板上安装有读数头，所述读数头安装板固定在所述定位轴套的端部。优选地，所述定位装置包括安装在所述定位轴套与关节座之间的定位盘，所述定位盘的两面分别设置有一圆弧形沟槽，所述圆弧形沟槽的截面为圆弧形，所述定位轴套和关节座的端部内分别设置有安装孔，所述安装孔的位置与所述圆弧形沟槽的位置对应，所述安装孔内设置有弹簧，在所述安装孔的外部设置有一钢珠，所述钢珠通过安装孔内的弹簧卡紧在所述圆弧形沟槽内。优选地，所述圆弧形沟槽的角度小于360度。优选地，所述定位轴套与连接套之间设置有两个轴承，所述两个轴承之间安装有一隔套，所述两个轴承之间通过隔套轴向定位。优选地，所述光栅组件包括安装在连接套上的光栅盘安装板，以及设置在所述光栅盘安装板上的光栅盘。本实用新型与现有技术相比的有益效果是I、结构简单、设计合理、体积小、测量范围大、灵活方便及测量精确，能够精确获取关节旋转角度； 2、通过简单的机械结构实现转动关节的两个主要相对旋转部件相对旋转角度小于720度的角度限位。
此处所说明的附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中图I为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型定位盘的结构示意图；图3为本实用新型定位盘的俯视图；图4为图3所示A-A的剖视图；图5为本实用新型定位盘的仰视图；图6为便携式坐标测量机的结构示意图。附图标记说明1_连接螺纹套；2-螺钉；3_光栅盘；4-螺钉；5_光栅盘安装板；
6-定位轴套；7_连接套；8_弹簧；81_安装孔；9_钢珠；10_螺钉；11-关节座；12-安装孔；
13-圆弧形沟槽；14-定位盘；15_轴承；16_隔套；18-读数头；19-读数头安装板；20_第一关节；21_第二关节；22_第三关节；23_第四关节；24_第五关节；25_第六关节。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。参照图I、图2、图3、图4、图5所示，本实用新型公开了一种带角度限位的便携式坐标测量机转动关节，包括连接螺纹套I、定位轴套6和关节座11，所述定位轴套6设置在连接螺纹套I与关节座11之间，所述定位轴套6与所述连接螺纹套I螺纹连接，所述定位轴套6与关节座11之间设置有定位装置，所述定位装置包括安装在所述定位轴套6与关节座11之间的定位盘14，所述定位盘14的两面分别设置有一圆弧形沟槽13，所述圆弧形沟槽13的截面为圆弧形，所述定位轴套6的端部内设置有安装孔81，所述关节座11的端部内设置有安装孔12，所述安装孔12、81的位置与所述圆弧形沟槽的位置13对应，安装孔12、81内分别设置有弹簧8，在安装孔12、81的外部分别设置有一钢珠9，所述钢珠9通过安装孔12、81内的弹簧卡8紧在所述圆弧形沟槽13内；所述定位轴套6内设置有连接套7，所述连接套7的一端卡紧在所述定位轴套6内，所述连接套7的端面安装有用于计数的光栅组件，所述连接套7的另一端通过螺钉10固定在所述关节座11上，所述定位轴套6与连接套7之间设置有轴承15，所述连接螺纹套I与所述定位轴套6之间设置有读数头安装板19，所述读数头安装板19上安装有读数头18，所述读数头安装板19固定在所述定位轴套6的端部。所述圆弧形沟槽13的角度小于360度。所述定位轴套6与连接套7之间设置有两个轴承15，所述两个轴承15之间安装有一隔套16，所述两个轴承15之间通过隔套16轴向定位。所述光栅组件包括安装在连接套7上的光栅盘安装板5，以及设置在所述光栅盘安装板5上的光栅盘3，所述光栅盘安装板5通过螺钉4与连接套7固定，定位轴套6与连接套7通过两个轴承15实现相对圆周运动，定位轴套6与连接套7通过定位盘14、弹簧8以及钢珠9实现相对转动角度的限位；定位轴套6与连接套7的相对转动角度由读数头18与光栅盘3获取。所述的定位盘14两面均有一段圆弧形沟槽13,圆弧角度小于360度；圆弧形沟槽13截面为半圆，其截面的半径略大于钢珠9的半径；弹簧8将钢珠9压紧在定位盘14两面的圆弧形沟槽13中，实现定位轴套6与连接套7相对转动角度小于720度的角度限位。如图6所示，本实用新型六自由度便携式坐标测量机，包括多个连接杆，所述多个连接杆通过多个转动关节连接在一起，实现六自由度转动，转动关节包括第一关节20、第二关节21、第三关节22、第四关节23、第五关节24和第六关节25，本结构在第三关节22和第 五关节24采用了带角度限位的转动关节。以上所述仅以方便说明本实用新型，在不脱离本实用新型创作的精神范畴内，熟悉此技术的本领域的技术人员所做的各种简单的变相与修饰仍属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种带角度限位的便携式坐标测量机转动关节，其特征在于包括连接螺纹套、定位轴套和关节座，所述定位轴套设置在连接螺纹套与关节座之间，所述定位轴套与所述连接螺纹套螺纹连接，所述定位轴套与关节座之间设置有定位装置，所述定位轴套内设置有连接套，所述连接套的一端卡紧在所述定位轴套内，所述连接套的端面安装有用于计数的光栅组件，所述连接套的另一端固定在所述关节座上，所述定位轴套与连接套之间设置有轴承，所述连接螺纹套与所述定位轴套之间设置有读数头安装板，所述读数头安装板上安装有读数头，所述读数头安装板固定在所述定位轴套的端部。
2.根据权利要求I所述带角度限位的便携式坐标测量机转动关节，其特征在于所述定位装置包括安装在所述定位轴套与关节座之间的定位盘，所述定位盘的两面分别设置有一圆弧形沟槽，所述圆弧形沟槽的截面为圆弧形，所述定位轴套和关节座的端部内分别设置有安装孔，所述安装孔的位置与所述圆弧形沟槽的位置对应，所述安装孔内设置有弹簧，在所述安装孔的外部设置有一钢珠，所述钢珠通过安装孔内的弹簧卡紧在所述圆弧形沟槽内。
3.根据权利要求2所述带角度限位的便携式坐标测量机转动关节，其特征在于所述圆弧形沟槽的角度小于360度。
4.根据权利要求I所述带角度限位的便携式坐标测量机转动关节，其特征在于所述定位轴套与连接套之间设置有两个轴承，所述两个轴承之间安装有一隔套，所述两个轴承之间通过隔套轴向定位。
5.根据权利要求I所述带角度限位的便携式坐标测量机转动关节，其特征在于所述光栅组件包括安装在连接套上的光栅盘安装板，以及设置在所述光栅盘安装板上的光栅盘。
专利摘要本实用新型公开了一种带角度限位的便携式坐标测量机转动关节，包括连接螺纹套、定位轴套和关节座，定位轴套设置在连接螺纹套与关节座之间，定位轴套与连接螺纹套螺纹连接，定位轴套与关节座之间设置有定位装置，定位轴套内设置有连接套，连接套的一端卡紧在定位轴套内，连接套的端面安装有用于计数的光栅组件，连接套的另一端固定在关节座上，定位轴套与连接套之间设置有轴承，连接螺纹套与定位轴套之间设置有读数头安装板，读数头安装板上安装有读数头，读数头安装板固定在定位轴套的端部。本实用新型具有结构简单、设计合理、体积小、测量范围大、灵活方便及测量精确，能够精确获取关节旋转角度的优点。
文档编号G01B11/00GK202471006SQ201220128040
公开日2012年10月3日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者卢科青, 张可安, 张选高, 李红强, 王文, 谢黧, 邵南飞, 陆军华, 韦东波, 高贯斌 申请人:广州市机电高级技工学校