一种多功能测量的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种多功能测量机，测量机底部为控制器，控制器上设有工作台，工作台上部是组件集成装置，组件集成装置两侧设有左立柱和右立柱；左立柱和右立柱上设有横梁；左立柱、右立柱、横梁和组件集成装置构成一个空间；横梁上设有X向传动组件和Z轴，通过轴承连接；Z轴与Z向驱动组件连接；横梁内设有第二基准组件，Z轴的末端深入左立柱、右立柱、横梁和组件集成装置构成的空间内，Z轴末端设有镜头、测头和底光源。本发明所述的测量机可实现多种功能，整机稳定可靠，美观经济，可以免维修维护；在高速运行下能保证精确、稳定和可靠的性能，本发明应用范围宽，具有很高的灵活性，可以满足各种测量需要。
【专利说明】一种多功能测量机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多功能测量机，属于自动化测量【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前，三坐标测量机主要用于机械、汽车、航空、军工、家具、工具原型、机器等中小型配件、模具等行业中的箱体、机架、齿轮、凸轮、蜗轮、蜗杆、叶片、曲线、曲面等的测量，还可用于电子、五金、塑胶等行业中，可以对工件的尺寸、形状和形位公差进行精密检测，从而完成零件检测、外形测量、过程控制等任务。
[0003]传统的坐标测量机为三轴，其结构包括支座、设置于支座上的固定工作台，固定工作台上设置有移动工作台和立柱，立柱上设有X横梁，X横梁上设有XZ滑架，XZ滑架内设有一套Z轴运动组件，Z轴运动组件内包括Z轴，Z轴位置设置于XZ滑架上X向中部，Z轴上安装有测头装置。现有技术的三坐标测量机效率低，重复定位精度差。
[0004]现有技术三坐标测量机中的测量设备沿着两条平行的导轨往复移动，导轨通常采用金属材料制成，导轨在使用过程中受环境温度影响较大，热胀冷缩现象严重，从而造成三坐标测量机的测量精度较低。
[0005]逆工程技术是当前用于产品开发和仿真加工的一种并行设计、开发手段；是集三维内外轮廓测量、光团化技术、激光技术、粉末冶金、快速铸造及快速模具制造等技术为一体(光机电一体化)的高新技术:它能快速高精度地完成各种形状产品的内外轮廓测量，并通过系统数据处理达到设计者的意图.然后利用快速成型技术使数据成为看得见的实物模型，以便商家在市场中抢得先机，并取得经济利益.三维测量技术是逆工程技术系统中的关键技术，其作用主要体现在以下几方面:
1.设计校验:检测零件的加工尺寸是否符合图纸要求，目前对关键尺寸通常采用手工测量，对于精度要求高、形状复杂的零件，正常测量困难、工作量大，采用逆工程技术可以对零件进行整体测量，将测量数据转换成CAD数据，在计算机内对测量数据和设计数据进行校验分析.2.逆向设计:在实际的设计工作中，设计师对所设计产品的构思，诸如家用电器和汽车等具有复杂曲面外形的覆盖件的设计意图，往往难于直接在计算机上或图纸上表达，此时，可以首先做成理想外形的泥模或木头模，然后利用三维测量系统进行快速测量，把模型的尺寸形状数据转化为三维CAD数据.3.仿真制造:解剖和仿真制造国内外先进样机或失去供货渠道的关键零件时，由于它们的形状复杂、精度很高，很难用人工精确测绘，尤其对于模型内腔的复杂形面，更无法进行测绘；可以首先采用逆工程技术对零件进行精确测量，然后输出快速成型文件格式或CNC加工代码，即可仿制出该零件.综上所述，对产品模型进行三维自动测量并提供与下游技术过程的接口是逆工程技术中极为关键的一步，使厂家得以在最短的周期内，以最低的开发成本，快速向市场投放新产品.从测量效率和精度两方面考虑，三坐标测量机精度优势突出，但效率最低；工业CT效率优势突出，但精度最低.由于这些设备都是单个独立的；使用者只能选择其中的一种设备使用，不能兼顾精度与效率.同时上述任意一个设备都不能实现全功能的性能，即不能实现对外形和内腔同时进行测量.虽然一个使用者可以同时购买两种设备，实现精度与效率的兼顾，但使用成本太高。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是:提供一种多功能、高精度、高效实用的测量机，以克服现有技术测量机精度和效率不高的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:
一种多功能测量机，测量机底部为控制器，控制器上设有工作台，工作台上部是组件集成装置，所述的组件集成装置包括直线导轨、底光源、底光源驱动组件、第一基准组件、Y向传动组件，组件集成装置上端设有一层玻璃层，底光源、基准组件和Y向传动组件位于组件集成装置中间，Y向传动组件与直线导轨相连；组件集成装置两侧设有左立柱和右立柱；左立柱和右立柱上设有横梁；左立柱、右立柱、横梁和组件集成装置构成一个空间；横梁上设有X向传动组件和Z轴，通过轴承连接；Z轴与Z向驱动组件连接；横梁内设有第二基准组件，Z轴的末端深入左立柱、右立柱、横梁和组件集成装置构成的空间内，Z轴末端设有镜头、测头和底光源。
[0008]优选的，所述轴承是气浮轴承。进一步的，所述的轴承是预载荷四面环抱式空气轴承。高承载性，确保了机器运行中的平稳和稳定。
[0009]优选的，所述的测头是可更换式测头。
[0010]优选的，所述的测头为触发式测头、扫描测头、光学测头、激光侧头中的一种。
[0011]优选的，所述测头为接触扫描测头或非接触激光扫描测头。可配置各种测头，使用灵活。
[0012]优选的，所述的支柱、横梁、Z轴和工作台均为精密花岗石。保证了精度长期稳定。厚重稳固的工作台面大大减少了振动对精度的影响。
[0013]优选的，所述的测量设备采用大跨距气浮设计。承载力强，保证机器在高速运动时的扭摆最小，稳定性强。
[0014]优选的，测量机还包括气动平衡安全保护装置。
[0015]优选的，所述的测量机采用双极减速传动系统，确保高速传动的平稳、迅速和准确。
[0016]优选的，所述测量机还包括影像头。
[0017]本发明的有益效果是:
本发明所述的测量机可实现多种功能，例如可用于逆向工程等，整机稳定可靠，美观经济，可以免维修维护；在高速运行下能保证精确、稳定和可靠的性能，本发明应用范围宽，具有很高的灵活性，可以满足各种测量需要。可以完成微小尺寸和逆向测量；具有良好的运动稳定性，测量精度高，重复性好。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。[0019]图1是本发明的结构示意图。
[0020]图中，I工作台，2底光源驱动组件，3左立柱，4横梁，5X向传动组件，6Z轴，7Z向驱动组件，8气浮轴承，9第二基准组件，10镜头，11顶光源，12测头，13底光源，14右立柱，15玻璃层，16直线导轨，17控制器，18 Y向传动组件，19第一基准组件。
【具体实施方式】
[0021]如图1所示，一种多功能测量机，测量机底部为控制器，控制器上设有工作台，工作台上部是组件集成装置，所述的组件集成装置包括直线导轨、底光源、底光源驱动组件、第一基准组件、Y向传动组件，组件集成装置上端设有一层玻璃层，底光源、基准组件和Y向传动组件位于组件集成装置中间，Y向传动组件与直线导轨相连；组件集成装置两侧设有左立柱和右立柱；左立柱和右立柱上设有横梁；左立柱、右立柱、横梁和组件集成装置构成一个空间；横梁上设有X向传动组件和Z轴，通过轴承连接；Z轴与Z向驱动组件连接；横梁内设有第二基准组件，Z轴的末端深入左立柱、右立柱、横梁和组件集成装置构成的空间内，Z轴末端设有镜头、测头和顶光源。
[0022]所述轴承是气浮轴承。进一步的，所述的轴承是预载荷四面环抱式空气轴承。高承载性，确保了机器运行中的平稳和稳定。
[0023]所述的测头是可更换式测头。
[0024]所述的测头为触发式测头、扫描测头、光学测头、激光侧头中的一种。
[0025]进一步的，本发明的测头为接触扫描测头或非接触激光扫描测头。可配置各种测头，使用灵活。
[0026]所述的支柱、横梁、Z轴和工作台均为精密花岗石。保证了精度长期稳定。厚重稳固的工作台面大大减少了振动对精度的影响。
[0027]所述的测量设备采用大跨距气浮设计。承载力强，保证机器在高速运动时的扭摆最小，稳定性强。
[0028]测量机还包括气动平衡安全保护装置。
[0029]所述的测量机采用双极减速传动系统，确保高速传动的平稳、迅速和准确。
[0030]所述测量机还包括影像头。
[0031]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
【权利要求】
1.一种多功能测量机，其特征在于，测量机底部为控制器，控制器上设有工作台，工作台上部是组件集成装置，所述的组件集成装置包括直线导轨、底光源、底光源驱动组件、第一基准组件、Y向传动组件，组件集成装置上端设有一层玻璃层，底光源、基准组件和Y向传动组件位于组件集成装置中间，Y向传动组件与直线导轨相连；组件集成装置两侧设有左立柱和右立柱；左立柱和右立柱上设有横梁；左立柱、右立柱、横梁和组件集成装置构成一个空间；横梁上设有X向传动组件和Z轴，通过轴承连接；Z轴与Z向驱动组件连接；横梁内设有第二基准组件，Z轴的末端深入左立柱、右立柱、横梁和组件集成装置构成的空间内，Z轴末端设有镜头、测头和底光源。
2.根据权利要求1所述的一种多功能测量机，其特征在于，所述轴承是气浮轴承。
3.根据权利要求1所述的一种多功能测量机，其特征在于，所述的测头是可更换式测头。
4.根据权利要求3所述的一种多功能测量机，其特征在于，所述的测头为触发式测头、扫描测头、光学测头、激光侧头中的一种。
5.根据权利要求4所述的一种多功能测量机，其特征在于，所述测头为接触扫描测头或非接触激光扫描测头。
6.根据权利要求1所述的一种多功能测量机，其特征在于，所述的支柱、横梁、Z轴和工作台均为精密花岗石。
7.根据权利要求1所述的一种多功能测量机，其特征在于，所述的测量设备采用大跨距气浮设计。
8.根据权利要求1所述的一种多功能测量机，其特征在于，测量机还包括气动平衡安全保护装置。
9.根据权利要求1所述的一种多功能测量机，其特征在于，所述的测量机采用双极减速传动系统，确保高速传动的平稳、迅速和准确。
10.根据权利要求1所述的一种多功能测量机，其特征在于，所述测量机还包括影像头。
【文档编号】G01B21/00GK103884303SQ201410123586
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】王杰, 陈书涛 申请人:青岛麦科三维测量设备有限公司