专利名称：三坐标测量仪的计量基准器具的制作方法
技术领域：
本实用新型属于三座标测量仪的校验器具，具体的涉及一种可实现多方位精准校验的三坐标测量仪的计量基准器具。
背景技术：
三坐标测量设备已经作为精密的测量仪器在各种产品制造和测量中得到广泛的应用。校验球是三坐标测量仪常用的计量基准器具，其用于三坐标测量仪的侧头校验。目前行业内使用的通用计量基准球普遍为Renishaw公司的校验基准球，其通过将一基准球连接的柄杆的另一端设置球型关节并置于一球型关节座内，然后将球型关节座安装在一可水平旋转的立柱上，可实现基准球在球心角为90度的球面范围内的随意定位。该校验基准球能够提高测头的校验精度并扩大了校验范围，但是其在实际应用中仍然存在诸多缺陷。首先是测量范围较小，无法满足更大球心角度的定位需要；其次是球型关节的定位精度较低，无法用于常规特定角度的精准定位，定位的重复性和精度较差；再者，球型关节座在使用一·段时间后的定位性能较差，容易因为测头的接触而发生基准球的位移，从而影响校验精度。
实用新型内容本实用新型提供了一种校验范围广、精度高的三坐标测量仪的计量基准器具，其设计合理，能够实现180度甚至更大球心角度的球面的基准球定位，并且定位的精度高且重复性好，基准球在每一角度的定位都处于稳定且牢固的状态，有效地提高了三坐标测量仪的校验准确性和校验操作效率。本实用新型所采用的技术方案如下一种三坐标测量仪的计量基准器具，其特征在于所述计量基准器具包括一校验基准球和一旋转座，所述校验基准球连接一柄杆的端部，柄杆的另一端设置枢接部；所述旋转座的上部设置一枢接座，所述枢接座与枢接部枢接，枢接部绕与枢接座枢接的枢轴在一垂直平面内旋转设置；所述旋转座与一基座间旋转连接。
具体实施方式
中，所述枢接部与枢接座均具有一垂直端面，所述枢接部与枢接座间通过垂直于所述垂直端面的枢轴枢接设置并且两垂直端面间形成面接触。—实施方式中，所述枢接部的垂直端面上具有一枢轴安装孔，枢轴安装孔的周边垂直端面上设置有角度定位槽，所述角度定位槽沿所述枢轴安装孔的轴心径向发散设置，对应的枢接座上设置有与角度定位槽对应的定位弹性柱塞。另一实施方式中，所述枢轴为一端设置调节手柄的螺栓，所述定位弹性柱塞为相对设置的两组，该定位弹性柱塞为球头弹簧柱塞，所述角度定位槽的间隔角度为45度、30度或15度。一实施方式中，所述枢接部绕枢轴在至少180度的垂直平面内旋转设置，所述枢接部的垂直端面上部具有一定位凸台，所述枢接座的垂直端面的下部也具有一定位凸台。一实施方式中，所述旋转座的下端同轴对接连接一基座，所述基座与旋转座之间绕所述同轴水平旋转设置。 一实施方式中，所述旋转座的下端具有一垂直延伸的旋转定位轴，所述基座的上端对应设置一定位孔，所述定位孔外的基座上设置有一弹性柱塞，所述弹性柱塞穿设定位孔外的基座并定位所述旋转定位轴设置。再一实施方式中，所述基座的上端具有一垂直向上延伸的旋转定位轴，所述旋转座的下端对应设置有一定位孔，所述定位孔外的旋转座上设置有一弹性柱塞，所述弹性柱塞穿设定位孔外的旋转座并定位所述旋转定位轴设置。一实施方式中，所述旋转定位轴为一截面为等边多边形的多面轴，所述弹性柱塞为平头弹性柱塞，该平头弹性柱塞垂直弹性顶触所述旋转定位轴的侧面设置。又一实施方式中，所述旋转座或基座的对接外侧面分布设置有角度刻槽。该三坐标测量仪的计量基准器具采用枢接座与枢接部之间的弹性枢接，以及枢接部与枢接座之间垂直端面的面接触对接，实现了与枢接部连接的检验基准球绕枢接部位的线性圆弧旋转。枢接部和枢接座之间通过一端设置调节手柄的螺栓作为枢轴，该枢轴可以实现枢接部与枢接座之间的面接触的松紧度调节。在调松的状态下，可以通过旋转校验基准球连接的柄杆来实现校验基准球绕枢轴的任意角度旋转。而定位弹性柱塞与角度定位槽配合可以在确定的位置对校验基准球的设置角度进行精确定位。例如角度定位槽按45度角的划分设置，在当定位弹性柱塞位于每一角度定位槽内时旋转角度按45度级别变化。两个相对设置的定位弹性柱塞能够在枢轴调紧时起到牢固稳定的定位作用，并能在一定程度内完成枢接部绕枢轴旋转一特定角度的精准定位。为实现校验基准球在前述线性圆弧的圆心为球心的球面内的精准定位。本实用新型更通过旋转座与一基座间的旋转连接来实现。基座和旋转座之间通过一轴向设置的旋转定位轴和相对应的定位孔来实现。旋转定位轴与定位孔内的旋转可以由弹性柱塞来确定进行定位。具体应用中，旋转定位轴可以为圆柱形也可以为等边多面棱柱，圆柱形的旋转定位轴可以实现任意角度的定位，当只需要特殊定角度的定位，例如以45度为基准角度定位时，可以将旋转定位轴设计为等边的八面棱柱，相应的弹性柱塞为平头弹性柱塞，每当旋转定位轴旋转45度角，平头弹性柱塞可以实现45度的精准限位固定，提高了定位精度。本实用新型的有益效果在于，该三坐标测量仪的计量基准器具校验范围广、精度高，其设计合理，能够实现180度甚至更大球心角度的球面的基准球定位，并且定位的精度高且重复性好，基准球在每一角度的定位都处于稳定且牢固的状态，有效地提高了三坐标测量仪的校验准确性和校验操作效率。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步的阐述。
图I是本实用新型具体实施方式
的结构示意图；图2是本实用新型具体实施方式
的一装配结构示意图；图3是本实用新型具体实施方式
的另一装配结构示意图。
具体实施方式
如图I、图2和图3所示，该三坐标测量仪的计量基准器具为校验基准球型基准设备，其主要由校验基准球31、校验基准球连接的枢接部33、旋转座20、旋转座上部设置的枢接座21、基座10组成。校验基准球21为一标准球，其固定在柄杆32的端部，柄杆32的另一端设置枢接部33，该枢接部的侧面具有一垂直端面34，该垂直端面34的上部设置一定位凸台37，对应的旋转座20的上端设置枢接座21，枢接座的侧面设置有一垂直端面，该垂直端面的下端也设置有定位凸台24。该枢接部33的垂直端面和枢接座21的垂直端面均为枢接端面，在枢接时实现面接触。枢接部33和枢接座21上均设置有垂直于枢接端面的枢轴安装孔35，枢轴穿设安装在该枢轴安装孔内，枢接部与枢接座之间通过该枢轴实现枢接设置。在两个垂直端面的面接触限位下，相应的校验基准球21会以枢轴为中心在平行的该垂直端面内做线性圆周旋转。枢接部33的定位凸台37和枢接座21上的定位凸台24可以对校验基准球的旋转角度起到限位作用。在枢接部33的垂直端面34上沿枢轴安装孔的周边径向发散设置角度定位槽36，该角度定位槽36之间的间隔为45度，如图3所示，在枢接座上还设置有垂直于垂直端面的定位弹性柱塞25，定位弹性柱塞25的前端部弹性抵触在角度定位槽36内。为提高定位弹性柱塞的定位稳定性，本实用新型采用相对设置在同一直径 上的两个定位弹性柱塞来限位枢接部与枢接座之间的位置。在实际应用中，角度定位槽的分散角度设置可以根据校验情况进行实时确定，还可以设置为连续旋转型的角度定位槽，在枢接部与枢接座上设置有相应的角度刻度线，由此确定旋转角度。枢轴安装孔内设置的枢轴为一端设置有调节柄22的螺栓26，通过调节柄22可以旋转螺栓26进行枢接部与枢接座之间枢接紧密性调节。枢接座21位于一旋转座20的上端，旋转座20的下端同轴对接连接基座10，基座10与旋转座20之间绕所述同轴水平旋转设置。从而实现校验基准球在特定球面内的任意定位。旋转座20的下端具有一垂直延伸的旋转定位轴23，基座的上端对应设置一定位孔12，定位孔12外的基座上设置有一弹性柱塞11，弹性柱塞11穿设定位孔外的基座10并定位旋转定位轴23设置。由于45度级别的水平旋转是最常用的调节角度，在图2和图3中采用了截面为等边八边形的棱柱作为旋转定位轴23，相应的弹性柱塞11选用平头弹性柱塞，平头弹性柱塞11的平头端可以与每一棱边正面抵触限位旋转角度为精准的45度，同时平头弹性柱塞11另一端的手柄15可以实现弹性的调节。在具体应用中为实现更为精准的水平旋转角度，更可以在旋转座和基座的对接部外缘分布设置角度刻槽，通过两组件的刻槽位置来确定旋转的精准度。如图3所示，在具体应用中可以将基座分为两部分设置，基座还具有一底座部，该底座部通过中轴设置的螺栓与基座连接固定。
权利要求1.一种三坐标测量仪的计量基准器具，其特征在于所述计量基准器具包括一校验基准球和一旋转座，所述校验基准球连接一柄杆的端部，柄杆的另一端设置枢接部；所述旋转座的上部设置一枢接座，所述枢接座与枢接部枢接，枢接部绕与枢接座枢接的枢轴在一垂直平面内旋转设置；所述旋转座与一基座间旋转连接。
2.根据权利要求I所述的三坐标测量仪的计量基准器具，其特征在于所述枢接部与枢接座均具有一垂直端面，所述枢接部与枢接座间通过垂直于所述垂直端面的枢轴枢接设置并且两垂直端面间形成面接触。
3.根据权利要求2所述的三坐标测量仪的计量基准器具，其特征在于所述枢接部的垂直端面上具有一枢轴安装孔，枢轴安装孔的周边垂直端面上设置有角度定位槽，所述角度定位槽沿所述枢轴安装孔的轴心径向发散设置，对应的枢接座上设置有与角度定位槽对应的定位弹性柱塞。
4.根据权利要求2所述的三坐标测量仪的计量基准器具，其特征在于所述枢轴为一端设置调节手柄的螺栓，所述定位弹性柱塞为相对设置的两组，该定位弹性柱塞为球头弹簧柱塞，所述角度定位槽的间隔角度为45度、30度或15度。
5.根据权利要求2所述的三坐标测量仪的计量基准器具，其特征在于所述枢接部绕枢轴在至少180度的垂直平面内旋转设置，所述枢接部的垂直端面上部具有一定位凸台，所述枢接座的垂直端面的下部也具有一定位凸台。
6.根据权利要求I所述的三坐标测量仪的计量基准器具，其特征在于所述旋转座的下端同轴对接连接一基座，所述基座与旋转座之间绕所述同轴水平旋转设置。
7.根据权利要求6所述的三坐标测量仪的计量基准器具，其特征在于所述旋转座的下端具有一垂直延伸的旋转定位轴，所述基座的上端对应设置一定位孔，所述定位孔外的基座上设置有一弹性柱塞，所述弹性柱塞穿设定位孔外的基座并定位所述旋转定位轴设置。
8.根据权利要求7所述的三坐标测量仪的计量基准器具，其特征在于所述基座的上端具有一垂直向上延伸的旋转定位轴，所述旋转座的下端对应设置有一定位孔，所述定位孔外的旋转座上设置有一弹性柱塞，所述弹性柱塞穿设定位孔外的旋转座并定位所述旋转定位轴设置。
9.根据权利要求7或8所述的三坐标测量仪的计量基准器具，其特征在于所述旋转定位轴为一截面为等边多边形的多面轴，所述弹性柱塞为平头弹性柱塞，该平头弹性柱塞垂直弹性顶触所述旋转定位轴的侧面设置。
10.根据权利要求6所述的三坐标测量仪的计量基准器具，其特征在于所述旋转座或基座的对接外侧面分布设置有角度刻槽。
专利摘要一种三坐标测量仪的计量基准器具，其特征在于所述计量基准器具包括一校验基准球和一旋转座，所述校验基准球连接一柄杆的端部，柄杆的另一端设置枢接部；所述旋转座的上部设置一枢接座，所述枢接座与枢接部枢接，枢接部绕与枢接座枢接的枢轴在一垂直平面内旋转设置；所述旋转座与一基座间旋转连接。该三坐标测量仪的计量基准器具校验范围广、精度高，其设计合理，能够实现180度甚至更大球心角度的球面的基准球定位，并且定位的精度高且重复性好，基准球在每一角度的定位都处于稳定且牢固的状态，有效地提高了三坐标测量仪的校验准确性和校验操作效率。
文档编号G01B5/008GK202599288SQ201220134500
公开日2012年12月12日 申请日期2012年4月1日 优先权日2012年4月1日
发明者甘太喜 申请人:苏州卓尔测量技术有限公司