测量装置的制作方法

本实用新型涉及测量领域，具体涉及一种测量装置。

背景技术：

日常生活以及工业生产中，往往需要对一些产品做出长度测量，因此一些例如皮尺、量角器、游标卡尺等测量工具应用而生，但是对于测量例如鞋垫、模具等表面为曲线形状的物体，光是使用尺子十分繁琐，需要定点后再进行测量，例如授权号为cn205014969u的中国实用新型专利《一种简易三轴测量仪》，其采用矩形框完成平面数据的获取，以及通过z轴滑座进行第三维度数据获取，该三轴测量仪结构繁琐，在使用时需要将其固定安装在被测模具上，拆卸安装十分麻烦，生产该装置的工序也繁琐，因此提供一种结构简单、相比传统手工测量以及十字三轴的测量机械更为灵活、方便直接读取测量点的坐标数据的测量装置十分重要，以适用生活以及工业生产中所需要的数据测量。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种测量装置，包括第一轴和第二轴，第一轴一端轴连接至一个固定点，另一端与第二轴一端轴连接，第二轴另一端设置有测量头，第一轴两端轴连接处分别连接有第一编码器和第二编码器。

通过上述技术方案，由第一轴和第二轴轴连接，使得测量头能够在二者所在平面内进行二轴坐标的测量，根据编码器传输的信息进行位置获取。

作为上述一种优选方式，还包括第三轴，所述测量头设置在第三轴上，第三轴与第二轴轴连接，且轴连接处设置有直线轴承，第三轴和第二轴所在平面、第一轴和第二轴所在平面非同一平面。测量头和第三轴之间设置有位置传感器以使测量头能在第三轴上轴向移动。位置传感器为直线位移传感器或磁栅尺。

增设的第三轴能够使得测量头在位置传感器作用下在三维空间内进行测量，获取空间的三轴坐标。

还包括测量工作台，测量头的测量范围大于工作台的面积。第一轴通过固定轴旋转连接在测量工作台一侧。

轴连接为通过转轴连接，且转轴与第一轴、第二轴之间套设有轴承，轴承的设置能够支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。

第三轴顶部延伸至第二轴外，且一体成型有手持部，有助于本实用新型的拿取进行定点测量。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：在投入使用时只需要将被测量的物体固定在工作台上，通过拖动手持部进行对于第一轴第二轴的转动及第三轴的上下轴向拖动，通过软件设置的机构零点，可以得出测量头位置，从而测量出被测点的三维位置坐标数据，应用于工业生产中的二维、三维的位置测量与坐标数据采集。本实用新型相比于现有的采用xyz三轴测量机构，操作简便，手动拿取测量头方便且灵活。

附图说明

图1为本实用新型采用直线位移传感器立体图；

图2为图1第一轴轴连接截面示意图；

图3为图1第三轴轴连接截面示意图；

图4为采用本实用新型磁栅尺为传感器立体结构示意图；

图5为图4第三轴轴连接截面示意图。

附图标记：1-第一轴；2-第二轴；3-第一编码器；4-第二编码器；5-直线轴承；6-第三轴；7-测量工作台；8-测量头；9-手持部；10-编码器固定片；11-固定轴；12-轴承；13-位置传感器；14-配电箱；a-机构零点；15-磁栅尺。

具体实施方式

参阅附图所示，本实用新型采用以下技术方案，一种测量装置，包括第一轴和第二轴，第一轴一端轴连接至一个固定点，另一端与第二轴一端轴连接，第二轴另一端设置有测量头，第一轴两端轴连接处分别连接有第一编码器和第二编码器，测量头为一种提供其端点所在位置的物件即可。还包括第三轴，所述测量头设置在第三轴上，第三轴与第二轴轴连接，且设置有直线轴承，直线轴承以现有连接方式固定，用于保证直线位移传感器的工作。第三轴和第二轴所在平面、第一轴和第二轴所在平面非同一平面。测量头和第三轴之间设置有位置传感器以使测量头能在第三轴上轴向移动，其位置传感器为直线位置传感器。编码器通过编码器固定片进行固定，编码器固定片为两端穿孔，一个穿孔穿过编码器，一个通过螺栓固定在装置外壳内。编码器为现有使用的编码器，其外壳固定，内轴进行旋转，完成角度测量。

由第一轴和第二轴轴连接，使得测量头能够在二者所在平面内进行二轴坐标的测量，根据编码器传输的信息进行位置获取。增设的第三轴能够使得测量头在位置传感器作用下在三维空间内进行测量，获取空间的三轴坐标。轴连接为通过转轴连接，且转轴与第一轴、第二轴之间套设有轴承，轴承的设置能够支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。位置传感器为直线位移传感器或磁栅尺，磁栅尺以及直线位移传感器位以其现有安装方式进行使用。位置传感器不仅限于上述两种，可用于完成位置信息传感的装置即可。

还包括测量工作台，测量头的测量范围大于工作台的面积。第一轴通过固定轴旋转连接在测量工作台一侧。第三轴顶部延伸至第二轴外，且一体成型有手持部，有助于本实用新型的拿取进行定点测量。其中，在工作台一侧还固定有一个配电箱，用于为上述传感器进行供电。值得一提的是，在附图中，第三轴与第一轴和第二轴所在平面垂直，第一轴和第二轴所在平面与测量工作台平面平行。

在本实施例中，采用第一轴与第二轴垂直设置，第三轴垂直于第一轴和第二轴所在的平面，形成水平关节测量装置，在本实用新型中，通过软件来设定机构的零点，从而获取不同测量点的坐标，为方便测量以及校准，使用图1a处为机构的零点；其中本机构还可以设置其他点为零点。值得一提的是，本实用新型并不仅限于本实施例中采取的方式，本实用新型仅需要第一轴、第二轴和第三轴中两两所在的平面并不重合，即可形成三维空间，所测量的点只需根据三轴的夹角来获得不同的算法来得出坐标点，本实施例中所举例的为一种最优选方式。

在投入使用时只需要将被测量的物体放入工作台上，将被测量物体进行固定，通过拿取体手持部进行对于第一轴第二轴的转动，获取测量头所在位置的三维坐标，传感器传输的数据外接pc，在pc端显示测量点的三维坐标。本实用新型相比于现有的采用xyz三轴测量机构，操作简便，手动拿取测量头方便且灵活。本实用新型在得出测量头所在位置的坐标，根据编码器以及位置传感器的传输信息、第一轴、第二轴、测量头的长度进行计算。

在测量得出的坐标数据后，可以将坐标数据用于三维造型或为cnc设备制作提供运行轨迹等。除上述提到本设备在实施例中的应用外，本设备还可以应用在其他适合的测量领域中。

本领域技术人员更好地理解本实用新型，从而对本实用新型要求保护的范围作出更清楚地限定，下面就本实用新型的某些具体实施例对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，以下仅是本实用新型构思的某些具体实施方式仅是本实用新型的一部分实施例，其中对于相关结构的具体的直接的描述仅是为方便理解本实用新型，各具体特征并不当然、直接地限定本实用新型的实施范围。本领域技术人员在本实用新型构思的指导下所作的常规选择和替换，均应视为在本实用新型要求保护的范围内。

技术特征：

1.一种测量装置，包括第一轴和第二轴，其特征在于：所述第一轴一端轴连接至一个固定点，另一端与第二轴一端轴连接，第二轴另一端形成用于测量的测量头，第一轴位于固定点处设置有第一编码器。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：所述第一轴和第二轴的轴连接处设置有第二编码器。

3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：还包括第三轴，所述测量头设置在第三轴上，第三轴与第二轴轴连接，且设置有直线轴承。

4.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于：所述测量头和第三轴之间设置有位置传感器以使测量头能在第三轴上轴向移动。

5.根据权利要求3或4所述的测量装置，其特征在于：所述第三轴和第二轴所在平面、第一轴和第二轴所在平面非同一平面。

6.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：还包括测量工作台，测量头的测量范围大于或等于工作台的面积。

7.根据权利要求6所述的测量装置，其特征在于：所述第一轴通过固定轴旋转连接在测量工作台一侧。

8.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：所述轴连接为通过转轴连接，且转轴与第一轴、第二轴之间套设有轴承。

9.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于：所述第三轴顶部延伸至第二轴外，且一体成型有手持部。

10.根据权利要求4所述的测量装置，其特征在于：所述位置传感器为直线位移传感器或磁栅尺。

技术总结
本实用新型公开一种测量装置，包括第一轴和第二轴，第一轴一端轴连接至一个固定点，另一端与第二轴一端轴连接，第二轴另一端设置有测量头，第一轴两端轴连接处分别连接有第一编码器和第二编码器。测量头设置在第三轴上，第三轴与第二轴轴连接，本实用新型的优点在于：在投入使用时只需要将被测量的物体固定在工作台上，通过拖动手持部进行对于第一轴第二轴的转动及第三轴的上下轴向拖动，通过软件设置的机构零点，可以得出测量头位置，从而测量出被测点的三维位置坐标数据，应用于工业生产中的二维、三维的位置测量与坐标数据采集，本实用新型相比于现有的采用XYZ三轴测量机构，操作简便，手动拿取测量头方便且灵活。

技术研发人员：李琦
受保护的技术使用者：李琦
技术研发日：2020.01.07
技术公布日：2020.07.24