[发明专利]一种六自由度三坐标测量机及工作过程

说明书

一种六自由度三坐标测量机及工作过程，属于空间测量领域。由模块化工作头、连杆、电机、电机座、电机盖、摇臂、支架、工作台组成。本发明设计的新型六自由度并联机构采用三根连杆实现了六自由度。该种新型六自由度并联三坐标测量机的结构方案能够满足实际的工程使用要求。在进行相应的优化设计之后，其检测精度提升，并且结构简单，传动中间件少，后期升级提高精度也更加方便。同时模块化工作头夹具柔性好，系统扩展性强，可以开发不同的模块执行不同的加工任务。可用于螺旋桨三维测量，船用测量以及相关模型校准，增加模型制作精度。

技术领域

本发明属于空间测量领域，具体涉及一种六自由度三坐标测量机。

背景技术

随着我国高技术制造业的不断发展，对于加工制造精度以及生产效率的要求也随之提高。对于重要且复杂的零件，传统的检测手段越来越显得力不从心。三坐标测量机的应用可以很好地解决这个问题。三坐标测量机有“检测中心”之称，与传统检测方式相比，三坐标测量机具有检测效率高，检测精度高等诸多有点，更加适应现代大规模加工制造。未来必定会成为各个企业不可或缺的检测工具。可用于螺旋桨三维测量，船用测量以及相关模型校准，增加模型制作精度。

国外有很多厂家生产三坐标测量机，产品的形式和用途很多。总的来说，国外机器有以下特点：

(1)绝大多数三坐标测量机布局为悬臂式结构，空间敞开性好，能够安装并测量体积比较大的零件或装配体；

(2)大多数三坐标测量机有限元法进行了优化设计，结构紧凑实用，造型优美；

(3)技术积累多，研发能力强，专用测量软件和附加产品较多，能满各种用户的需要；

(4)移动构件多数用合金铝材，移动件质量尽可能小，做到高刚性、低惯性；

(5)配有多项误差补偿软件，可以廉价地提高机器精度；

我国自20世纪70年代开始引进、研制三坐标测量机以来，也有了很大发展。国内引进较多的是：蔡司和莱茨、意大利的DEA、美国的布郎-夏普、日本的三丰等公司的产品。而国内的生产单位也已经有了很大的发展，主要的生产厂家有中国航空精密机械研究所、青岛前哨英柯发测量设备有限公司、上海机床厂、北京机床研究所、哈尔滨量具刃具厂、昆明机床厂和新天光仪器厂等。现在，我国具有年产几百台各种型号三坐标测量机的能力。

国内三坐标测量机近十年来发展也较快，但同国外相比还有一定差距，主要有以下几方面：

(1)系列品种较少，“三化”程度低；新产品开发周期长，主要原因是元件和材料配套难；

(2)机加工周期长等；

(3)产品的稳定性较差，特别是电控系统，可靠性较差，故障率较高，寿命相对低；

(4)此外软件功能相对少些，特别是专用软件更少；

(5)与计算机工作站和数控机床联网问题，仅有极少数测量机刚刚起步，多数机器还没开始这项工作，有待进一步开发研究。

发明内容

本发明的目的在于提供作业灵活度提升，工作效率有很大的提高的一种六自由度三坐标测量机。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：

一种六自由度三坐标测量机由模块化工作头1、连杆2、电机3、电机座4、电机盖5、摇臂6、支架7、工作台8组成。

其中三个支架7底端固定安装在工作台8上，支架7的顶端与电机座4相连，电机座4的三个开口处连接有三个电机3，每个电机3的尾部都固定安装有一个电机盖5，摇臂6连接于电机盖5与电机3之间，可绕其轴旋转，摇臂6另一端与连杆2相连，连杆2可绕某一轴旋转，连杆2另一端通过球面副与模块化工作头1相连。

一种六自由度三坐标测量机工作过程如下：