CN100573029C - 旋转伸缩式汽车测量仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种旋转伸缩式汽车测量仪，包括测头部分、旋转测量部分、伸缩测量部分和底座部分，测头部分的测头通过轴与编码器连接；测头部分与旋转测量部分连接，旋转测量部分与伸缩测量部分连接，伸缩测量部分设置在底座部分上，本发明采用了伸缩臂式结构，伸缩臂的长度可以根据测量的需要伸缩变化，可长可短，在一定范围内解决了测量中对测量臂长度的要求；测头处采用正交式二轴结构，测头可以在二维空间内自由转动，不用更换测头就可以测量到要测的点。伸缩臂与旋转臂的结合其优点是简化了测量过程，提高了测量精度，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车空间测量设备，尤其涉及一种能够即能旋转又能伸缩的汽车测量仪。
背景技术
目前在汽车保护设备中，用于汽车空间测量的设备，如测量空间点的坐标、两点间距离的设备都是采用关节臂式的测量结构，测量臂由轻金属材料制成，如铝合金，用以提供测量上长度方面的要求，各测量臂间，即关节处装有编码器，用以计量测量臂旋转的角度。这样通过各测量臂围绕其各关节旋转带动测头到达欲测量点的位子，发出讯号给计算机，专用软件就会计算出它的坐标值，继而进行多点间的几何计算，例如两点间距离、点到平面的距离、两平面的夹角等。但此种测量设备都存在这样的问题，即如果需要测量的范围大时，测量臂的长度不够用了，他们的做法是在测量中卸下原来的测量臂更换上一个更长的，计算的参数也需重新设置，这样不够方便；或者是增加了滑轨，滑轨上装有测量尺，滑轨固定在汽车板金矫正平台上或可移动的支撑架上(是我们比较的对象)，整个测量的传感器部分在滑轨上移动以到达所需的测量位子，所以滑轨、测量尺和支撑架都很长，在结构上它们又和控制计算的主机柜是分体独立的两部分，因此灵活性及经济性都值得考虑。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明的目的是提供一种除了能在关节处旋转外，还采用了伸缩臂式的结构，测量臂的长度可以根据测量需要伸缩变化的旋转伸缩式汽车测量仪。
本发明的技术方案是这样实现的：一种旋转伸缩式汽车测量仪，包括测头部分、旋转测量部分、伸缩测量部分和底座部分，其中：
测头部分包括编码器、测头、轴和中心法兰，测头通过轴与编码器连接，测头旋转也带动编码器旋转相同的角度；
旋转测量部分包括测量臂、编码器、轴、轴承、法兰，其中编码器、轴、轴承和法兰都安装在测量臂的内部，轴由轴承支撑，轴承置于法兰上，编码器与轴连接；测头部分的中心法兰连接到旋转测量部分的测量臂的端头上，测头部分作为一个整体可以围绕这里的轴转动，连接在轴上的编码器记录测头部分转动的角度；
伸缩测量部分包括伸缩臂、编码器、滑动板、直线轴承单元、直线轴和测量尺，其中伸缩臂通过铝合金压环及螺钉固定在滑动板上，滑动板通过螺钉连接到直线轴承单元上，直线轴承单元在直线轴上滑动并带动滑动板、伸缩臂一起在直线轴上前后移动，移动的距离由位于伸缩臂下面的测量尺测量；
在所述的旋转测量部分与伸缩测量部分之间设置弯头部分，弯头部分包括端盖、弯头、轴、轴承、法兰、编码器，其中轴由轴承支撑，轴承与法兰连接，编码器与轴连接，轴、轴承、法兰、编码器的外部设有端盖，端盖的外部连接有弯头，弯头的一端与旋转测量臂的端部连接，弯头的另一端通过端盖中间环节与伸缩测量臂的端部连接；
底座位于伸缩测量部分的伸缩臂的一端，用于支撑测头部分、旋转测量部分、伸缩测量部分，并可使这三部分绕底座的轴旋转一周，加大了测量范围。
在所述的底座部分的下面设置有机箱，机箱下面装有脚轮，可以推动测量仪到需要测量的位置，机箱用以安放测头部分、旋转测量部分、弯头部分、伸缩测量部分、底座部分、计算机、测量附件、工具、电源等。
所述的测量尺为容栅尺或光栅尺。
所述的底座包括外壳、轴、轴承、编码器，其中轴与编码器连接，轴由轴承支撑。
所述的测头包括杆身和嵌头，测头采用不锈钢材料或杆身采用铝合金，嵌头为红宝石或硬质合金。
所述的测量臂采用铝合金挤压成型。
与现有技术相比本发明的有益效果是：本发明采用了伸缩臂式结构，伸缩臂的长度可以根据测量的需要伸缩变化，可长可短，在一定范围内解决了测量中对测量臂长度的要求；测头处采用正交式二轴结构，测头可以在二维空间内自由转动，不用更换测头就可以测量到要测的点。伸缩臂与旋转臂的结合其优点是简化了测量过程，提高了测量精度，降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明旋转伸缩式汽车测量仪整体结构示意图；
图2为本发明旋转伸缩式汽车测量仪测头部分结构示意图；
图3为本发明旋转伸缩式汽车测量仪旋转测量部分结构示意图；
图4为本发明旋转伸缩式汽车测量仪弯头部分结构示意图；
图5为本发明旋转伸缩式汽车测量仪伸缩测量部分结构示意图；
图6为本发明旋转伸缩式汽车测量仪底座部分结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
如图1所示，一种旋转伸缩式汽车测量仪，共包括六部分，第一部分为测头部分、第二部分为旋转测量部分、第三部分为弯头部分、第四部分为伸缩测量部分、第五部分为底座部分、第六部分为机箱部分，这六部分依次连接。
如图2所示，为第一部分测头部分结构示意图，主要由编码器1、轴2、轴承3、法兰4、端盖5、测头6等组成。编码器1作为测量的基准件通过联轴节与轴2相连，轴2的材料为铝合金，轴2通过紧配合支撑在二轴承3上。用窄系列的轴承3可以减轻重量。测头6固定在一侧的端盖5上并可一同绕轴2转动。测头6可以是不锈钢材料或铝合金杆身加嵌头，如硬质合金嵌头。测量时，测头6转动到欲测点的位子，通过轴2带动编码器1也转动相同的角度，此时点按开关给计算机发出讯号，计算机就会记录这一角度，通过编制好的软件计算出这个位子的坐标，从而进行其它的几何计算，如两点间距离的计算。坐标的基准须在正式测量开始前给予设定。第一部分通过中心法兰7与第二部分连接，编码器的电缆通过中心法兰上的孔进入第二部分的测量臂中。
第二部分的编码器9，是计量测头部分旋转角度的。上述第一部分可以作为一个整体围绕第二部分的轴10与轴承11转动，连接在轴10上的编码器9记录其转动的角度实现测量。因此，即使在其它环节不动的情况下，如本部分的测量臂8不动，测头6也可以同时围绕相互垂直的第一部分的轴2和第二部分的轴10转动，即沿双轴旋转，以方便地找到周围要测的点。编码器9及中心法兰7必须可靠地固定在同一轴10上同步运行以保证测量精度，轴10由精密轴承11支撑。测量臂8由铝合金挤压成型，要保证一定的长度和直线度，其它的部件都安装在测量臂8的内部。在测量臂8的头部要为进入这里的第一部分编码器1的电缆线留有足够的活动空间，同时要考虑防止电缆线缠绕问题，可用加限位装置的方法解决。此电缆线进而从法兰12边侧加工出的缺口通过，和第二部分的编码器9的电缆线及开关13的导线一起进入本设备的第三部分。
第三部分主要由轴14、轴承15、法兰16、编码器17、端盖18、弯头19等组成。弯头的作用是使第二部分的测量臂能够绕这部分的轴转动更大的角度，从而增加设备的可测范围，减少设备可测范围内的测量死角。弯头部分的编码器是计量弯头19的旋转角度的，因为弯头19是和旋转臂固定在一起的，所以也就测量了旋转臂旋转的角度。
在第四部分上除头部与第二部分类似，也装有编码器20实现又一维度的旋转测量外，增加了伸缩臂测量结构，以实现测量臂长度范围的延伸；第四部分的编码器20计量的是弯头部分旋转的角度。伸缩臂21用铝合金压环22及螺钉固定在下面的滑动板23上，滑动板23通过螺钉连接到下面的直线轴承单元24上，它们一起在直线轴25上前后滑动。伸缩臂21伸出的越长测量仪能够测量的范围越长，伸缩臂21不伸出即在原位置时，尺寸最短，便于收放。伸缩臂21前后移动的距离由容栅尺26测量显示，并有数据口与计算机相连。也可以用光栅尺26测量其移动的距离。
第五部分为前四部分提供了底座功能，在上面托起它们，在下面与机箱相连。它也有轴27、轴承28及编码器29，前四部分可绕此轴旋转一周，编码器29记录其旋转角度，加大了测量范围。
第六部分是机箱部分，用以安放上述的测量装置、计算机、测量附件、工具、电源等。机箱30下面装有脚轮31，可以推动测量仪到需要的位子。
整个测量仪内的所有编码器上都分别带有一根电缆，五个编码器有五根电缆，它们从测量仪内部走线汇集到底座部分，他们可以直接用电缆线和计算机相连，也可以以无线的方式与计算机传递信号。
Claims (7)
1.旋转伸缩式汽车测量仪，包括测头部分、旋转测量部分和底座部分，其特征在于还包括伸缩测量部分；
测头部分包括第一编码器、测头、第一轴、第一轴承和第一中心法兰，测头通过第一轴与第一编码器连接；
旋转测量部分包括测量臂、第二编码器、第二轴、第二轴承、第二法兰，其中第二编码器、第二轴、第二轴承和第二法兰都安装在测量臂的内部，第二轴由第二轴承支撑，第二轴承置于第二法兰上，第二编码器与第二轴连接；测头部分的第一中心法兰连接到旋转测量部分的测量臂的端头上；
伸缩测量部分包括伸缩臂、第三编码器、滑动板、直线轴承单元、直线轴和测量尺，其中伸缩臂通过铝合金压环及螺钉固定在滑动板上，滑动板通过螺钉连接到直线轴承单元上，直线轴承单元在直线轴上滑动并带动滑动板、伸缩臂一起在直线轴上前后移动，移动的距离由位于伸缩臂下面的测量尺测量；底座位于伸缩测量部分的伸缩臂的一端；
在所述的旋转测量部分与伸缩测量部分之间设置弯头部分，弯头部分包括端盖、弯头、第四轴、第四轴承、第四法兰、第四编码器，其中第四轴由第四轴承支撑，第四轴承与第四法兰连接，第四编码器与第四轴连接，第四轴、第四轴承、第四法兰、第四编码器的外部设有端盖，端盖的外部连接有弯头，弯头的一端与旋转测量臂的端部连接，弯头的另一端通过端盖中间环节与伸缩测量臂的端部连接。
2.根据权利要求1所述的旋转伸缩式汽车测量仪，其特征在于在所述的底座部分的下面设置有机箱，机箱下面装有脚轮。
3.根据权利要求1或2所述的旋转伸缩式汽车测量仪，其特征在于所述的测量尺为容栅尺或光栅尺。
4.根据权利要求1所述的旋转伸缩式汽车测量仪，其特征在于所述的底座包括外壳、第五轴、第五轴承、第五编码器，其中第五轴与第五编码器连接，第五轴由第五轴承支撑。
5.根据权利要求1所述的旋转伸缩式汽车测量仪，其特征在于所述的测头采用不锈钢材料。
6.根据权利要求1所述的旋转伸缩式汽车测量仪，其特征在于所述的测头包括杆身和嵌头，杆身采用铝合金，嵌头为硬质合金。
7.根据权利要求1所述的旋转伸缩式汽车测量仪，其特征在于所述的测量臂采用铝合金挤压成型。
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