[发明专利]三维回转测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量装置，特别是涉及一种三维回转测量装置。

背景技术

先进制造技术及装备的快速发展，使机械装备的生产制造已进入了数字化时代。同时，空间并联构型装备的开发和应用以及精密作业的纳米级发展，对制造装备及检测技术的诸多方面提出了更高的要求。

目前，空间并联构型装备在全方位的自动化领域中正不断向高智能化发展，对其各功能部件的要求也越来越高，特别是对运动位姿的检测与控制。现有关于运动位姿的获得方面：有的做法是在测量某些距离参数基础上配合数学算法获得；有的是靠检测出位于运动副处的传感信号，通过软件综合得出姿态角。这些方法都很难获得姿态角的直接信息。有必要提出一种可行的方法，直接获得角位移检测信息。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种能够获得姿态角的直接信息的三维回转测量装置。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种三维回转测量装置，其特征在于，包括下方位偏摆调节机构、中方位俯仰运动调节机构和上方位旋转机构，所述下方位偏摆调节机构包括底座、涡轮蜗杆传动机构、偏摆调节旋钮、转轴、转盘、压板、轴端挡圈，所述涡轮蜗杆传动机构安装于所述底座上，所述转轴与水平面垂直安装于所述底座上，所述涡轮蜗杆传动机构中的蜗杆上固定连接有所述偏摆调节旋钮，所述涡轮蜗杆传动机构中的涡轮与所述转轴连接，所述转轴与所述转盘连接，所述转盘与所述压板之间通过推力轴承支撑，并通过所述轴端挡圈锁紧，所述偏摆调节旋钮带动涡轮蜗杆传动机构中的蜗杆，所述涡轮带动所述转轴，所述转轴带动压板及转盘实现绕转轴的摆动；所述中方位俯仰运动调节机构包括俯仰支架、摆动体、俯仰调节旋钮、丝杠滚珠运动副、滑块、拨叉杆、滚子、由两块导向板组成的滑道，所述俯仰支架与所述转盘固定连接，所述丝杠滚珠运动副中的丝杠轴通过滚动轴承安装于所述转盘内，所述丝杠滚珠运动副中的滚珠螺母与所述滑块固定连接，所述滑块置于所述由两块导向板组成的滑道内并沿所述滑道移动，与所述滑块相对应的位置安装有所述拨叉杆，所述滚子通过第二销轴安装于所述滑块上，所述滚子位于所述拨叉杆内并带动所述拨叉杆做往复摆动；所述拨叉杆与所述摆动体固定连接，所述摆动体的两端分别通过第一销轴与所述俯仰支架连接，所述俯仰调节旋钮带动丝杠滚珠运动副及滑块，所述滑块通过所述滚子带动所述拨叉杆，所述拨叉杆带动所述摆动体摆动；所述上方位旋转机构包括旋转套筒、挡板、压紧摩擦辊、旋转轴、旋转调节旋钮，所述挡板与所述旋转套筒固定连接，所述摆动体上安装有所述旋转轴，所述旋转轴端部安装有所述旋转调节旋钮，所述压紧摩擦辊安装于所述旋转轴上并与所述旋转套筒压紧，所述旋转调节旋钮带动所述旋转轴及压紧摩擦辊，所述压紧摩擦辊带动旋转套筒实现旋转。

所述滑块上的滚子与所述拨叉杆内侧接触的切点处安装有消除间隙用的弹簧和钢球。

所述旋转轴的端部安装有压紧螺母，所述压紧螺母与所述压紧摩擦辊之间安装有压紧弹簧。

所述旋转套内的内孔上设置有被测件安装螺纹。

所述压紧摩擦辊为锥形。

所述压紧摩擦辊为胶辊。

所述挡板的外圆柱面上标有旋转刻度；所述第一销轴上安装有带有俯仰刻度的圆盘；所述压板的外圈表面上安装有带有偏摆刻度的刻度盘。

所述涡轮蜗杆传动机构中的涡轮与所述转轴通过第一键连接，所述转轴与所述转盘通过第二键连接。

所述底座两端与转轴相对应的轴孔中分别安装有上盖板和下盖板，所述上盖板用于所述转轴的定位，所述下盖板用于支撑所述转轴。

所述底座上设置有用于所述涡轮蜗杆传动机构润滑油的卸油孔，所述卸油孔内安装有密封螺栓。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的三维回转测量装置包括三个方位的具有独立运动的调节机构，能够获得姿态角的直接信息。

2、本发明的三维回转测量装置中每个调节机构可以独立调节，操作方便，易于检修，传动过程可靠，可实现三维角位移和透射测量。

3、本发明的三维回转测量装置中，滑块上的滚子与拨叉杆内侧接触的切点处安装有弹簧和钢球，能够消除间隙，提高精度。

4、本发明的三维回转测量装置中，推力轴承可以使转盘以上结构件的重量由底座支撑，避免压在转轴上，有利于蜗轮蜗杆对转盘的驱动。

5、本发明的三维回转测量装置中，上方位的压紧摩擦辊、压紧弹簧、压紧螺母的组合，经调节预紧后由双螺母锁紧，可有效防松，并防止由于磨损带来的间隙。

附图说明