0.1μm分辨率三坐标测量机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种精密测量装置，尤其涉及一种0.1 μπι分辨率三坐标测量机。
【背景技术】
[0002]三坐标测量机是模具、航空、汽车、电子企业和科研机构内常用的测量仪器，它可以快速、方便地测出一些普通测量仪器无法测得的零件尺寸参数；但现有的三坐标测量机由于运动稳定性差等因素，导致测量精度不高。现有三坐标测机是通过三个相互垂直运动X轴、Y轴、Z轴主体，使测量头可以同时在三个坐标方向运动，以通过多个点的坐标来精确探测物品的形状、轮廓等尺寸参数。目前的三坐标测量机不仅能在计算机控制下完成各种复杂测量，而且可以实现对加工的控制，并且还可以根据测量数据，实现反求工程。目前，三坐标测量机的精度和速度要求越来越高，因此，如何克服上述技术问题成为本领域技术人员努力的方向。
【发明内容】
[0003]本实用新型提供一种0.1 μ m分辨率三坐标测量机，此0.1 μ m分辨率三坐标测量机获得的图像经过图像处理装置的处理后反馈给操作者，使操作更加便捷、省事，大大提高了工作效率，减轻了移动部件的质量和惯量，提高了测量仪的测量精度。
[0004]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种0.1 μπι分辨率三坐标测量机，包括:载物平台、主动活动臂、从动活动臂、钢带绝对光栅尺、读数头和水平桥，所述主动活动臂、从动活动臂分别设置于载物平台两侧，所述主动活动臂、从动活动臂各自的上端之间固定有所述水平桥，此水平桥位于载物平台正上方，一可沿水平方向滑动的X轴滑块安装于所述水平桥上，所述X轴滑块滑动连接有可沿垂直方向滑动的Z轴移动机构，此Z轴移动机构下端固定有激光探头系统和摄像头；
[0005]所述钢带绝对光栅尺安装于水平桥上且其与沿X向方向平行设置，所述读数头设在X轴滑块上，所述钢带绝对光栅尺与X轴滑块运动方向平行，所述读数头随所述X轴滑块移动，并通过位于读数头内部的光电传感器扫描所述钢带绝对光栅尺上的增量光栅获得位移量，所述增量光栅中穿插有若干个绝对参考点。
[0006]上述技术方案中进一步的改进技术方案如下:
[0007]1.上述方案中，所述激光探头系统主要包括电机、激光发射头和激光收集传感器，所述电机下方通过传动轴连接到激光发射头和激光收集传感器。
[0008]2.上述方案中，所述光电传感器包括基板、凸镜、光电池组和LED光源，所述光电池组和LED光源位于凸镜内，且此光电池组和LED光源安装于基板表面。
[0009]由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点:
[0010]本实用新型0.1 μπι分辨率三坐标测量机，其设在所述机床上的钢带绝对光栅尺以及设在所述钢带绝对光栅尺上方的读数头，所述读数头设在所述机床的移动工作台上，所述钢带绝对光栅尺与所述机床的运动方向平行，所述读数头随所述移动工作台移动，并通过内部的光电传感器扫描所述钢带绝对光栅尺上的增量光栅，得到位移量，所以本实用新型有效消除往复测量误差和机械配合误差，同时因使用光扫描测量法而具备良好的抗污染能力和长期稳定性；其次，由于所述钢带绝对光栅尺上刻有增量光栅，且在所述增量光栅中穿插有若干绝对参考点，所以本实用新型能让后续电子设备快速找到绝对参考点，有效提高工作效率。
【附图说明】
[0011 ] 附图1为本实用新型0.1 μ m分辨率三坐标测量机立体结构示意图；
[0012]附图2为本实用新型0.1 ym分辨率三坐标测量机局部结构示意图；
[0013]附图3为本实用新型0.1 μ m分辨率三坐标测量机中钢带绝对光栅尺和读数头结构示意图；
[0014]附图4为本实用新型0.1 μπι分辨率三坐标测量机中读数头结构示意图。
[0015]以上附图中:1、载物平台；2、主动活动臂；3、从动活动臂；4、水平桥；5、X轴滑块；
6、Z轴移动机构；7、光电池组；8、激光探头系统；9、摄像头；10、钢带绝对光栅尺；11、读数头；12、光电传感器；13、增量光栅；14、绝对参考点；15、基板；16、凸镜；17、电机；18、激光发射头；19、激光收集传感器；20、传动轴；21、LED光源。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述:
[0017]实施例:一种0.1 μπι分辨率三坐标测量机，包括:载物平台1、主动活动臂2、从动活动臂3、钢带绝对光栅尺10、读数头11和水平桥4，所述主动活动臂2、从动活动臂3分别设置于载物平台I两侧，所述主动活动臂2、从动活动臂3各自的上端之间固定有所述水平桥4，此水平桥4位于载物平台I正上方，一可沿水平方向滑动的X轴滑块5安装于所述水平桥4上，所述X轴滑块5滑动连接有可沿垂直方向滑动的Z轴移动机构6，此Z轴移动机构6下端固定有激光探头系统8和摄像头9 ;
[0018]所述钢带绝对光栅尺10安装于水平桥4上且其与沿X向方向平行设置，所述读数头11设在X轴滑块5上，所述钢带绝对光栅尺10与X轴滑块5运动方向平行，所述读数头11随所述X轴滑块5移动，并通过位于读数头11内部的光电传感器12扫描所述钢带绝对光栅尺10上的增量光栅11获得位移量，所述增量光栅11中穿插有若干个绝对参考点14。
[0019]上述激光探头系统8主要包括电机17、激光发射头18和激光收集传感器19，所述电机17下方通过传动轴20连接到激光发射头18和激光收集传感器19。
[0020]上述光电传感器12包括基板15、凸镜16、光电池组7和LED光源21，所述光电池组7和LED光源18位于凸镜16内，且此光电池组7和LED光源21安装于基板15表面。
[0021]采用上述0.1 μπι分辨率三坐标测量机时，其设在所述机床上的钢带绝对光栅尺以及设在所述钢带绝对光栅尺上方的读数头，所述读数头设在所述机床的移动工作台上，所述钢带绝对光栅尺与所述机床的运动方向平行，所述读数头随所述移动工作台移动，并通过内部的光电传感器扫描所述钢带绝对光栅尺上的增量光栅，得到位移量，所以本实用新型有效消除往复测量误差和机械配合误差，同时因使用光扫描测量法而具备良好的抗污染能力和长期稳定性；其次，由于所述钢带绝对光栅尺上刻有增量光栅，且在所述增量光栅中穿插有若干绝对参考点，所以本实用新型能让后续电子设备快速找到绝对参考点，有效提高工作效率。
[0022]上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种0.1 μ??分辨率三坐标测量机，其特征在于:包括:载物平台(I)、主动活动臂(2)、从动活动臂(3)、钢带绝对光栅尺(10)、读数头(11)和水平桥(4)，所述主动活动臂(2)、从动活动臂(3)分别设置于载物平台(I)两侧，所述主动活动臂(2)、从动活动臂(3)各自的上端之间固定有所述水平桥(4)，此水平桥(4)位于载物平台(I)正上方，一可沿水平方向滑动的X轴滑块(5 )安装于所述水平桥(4 )上，所述X轴滑块(5 )滑动连接有可沿垂直方向滑动的Z轴移动机构(6 )，此Z轴移动机构(6 )下端固定有激光探头系统(8 )和摄像头(9)； 所述钢带绝对光栅尺(10)安装于水平桥(4)上且其与沿X向方向平行设置，所述读数头(11)设在X轴滑块(5)上，所述钢带绝对光栅尺(10)与X轴滑块(5)运动方向平行，所述读数头(11)随所述X轴滑块(5 )移动，并通过位于读数头(11)内部的光电传感器(12 )扫描所述钢带绝对光栅尺(10)上的增量光栅(11)获得位移量，所述增量光栅(11)中穿插有若干个绝对参考点(14)。2.根据权利要求1所述的0.1 μ m分辨率三坐标测量机，其特征在于:所述光电传感器(12)包括基板(15)、凸镜(16)、光电池组(7)和LED光源(21 )，所述光电池组(7)和LED光源(18)位于凸镜(16)内，且此光电池组(7)和LED光源(21)安装于基板(15)表面。3.根据权利要求1或2所述的0.1 μ m分辨率三坐标测量机，其特征在于:所述激光探头系统(8)主要包括电机(17)、激光发射头(18)和激光收集传感器(19)，所述电机(17)下方通过传动轴(20 )连接到激光发射头(18 )和激光收集传感器(19 )。
【专利摘要】本实用新型公开一种0.1μm分辨率三坐标测量机，包括：载物平台、主动活动臂、从动活动臂、钢带绝对光栅尺、读数头和水平桥，所述主动活动臂、从动活动臂分别设置于载物平台两侧，所述主动活动臂、从动活动臂各自的上端之间固定有所述水平桥，此水平桥位于载物平台正上方；所述钢带绝对光栅尺安装于机床上且其与沿x向方向平行设置，所述读数头设在工作台上，所述钢带绝对光栅尺与工作台运动方向平行，所述读数头随所述工作台移动，并通过位于读数头内部的光电传感器扫描所述钢带绝对光栅尺上的增量光栅获得位移量，所述增量光栅中穿插有若干个绝对参考点。本实用新型有效消除往复测量误差和机械配合误差，同时因使用光扫描测量法而具备良好的抗污染能力和长期稳定性。
【IPC分类】G01B11/00
【公开号】CN204881519
【申请号】CN201520692789
【发明人】陆庆年, 陈易辉
【申请人】苏州怡信光电科技有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月9日