正交式六自由度測量裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及了一種正交式六自由度測量裝置，旨在克服傳統(tǒng)空間六自由度測量裝置解算困難的問題，所述的正交式六自由度測量裝置包括橫向位移測量裝配體(1)、滑塊固定板裝配體(2)、垂向位移測量裝配體(3)、縱向位移測量裝配體(4)、三軸向轉(zhuǎn)角裝配體(5)和轉(zhuǎn)角軸承套支撐框架裝配體(6)。該設(shè)計提供了一種系統(tǒng)標定簡單、性能可靠、測量方法簡便、測量結(jié)果可直接讀取、易于安裝、通用性強以及精度滿足國家計量、質(zhì)量監(jiān)督部門要求的正交式六自由度測量裝置。
【專利說明】
正交式六自由度測量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及了一種用于測量平臺空間六自由度變化的裝置，特別是涉及一種正交式六自由度測量裝置，它對比以往六自由度測量裝置的結(jié)構(gòu)，具有測量方法簡便、測量結(jié)果可直接讀取、易于安裝和適用性廣的特點。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)有工業(yè)、軍事、國防以及航空航天等行業(yè)的發(fā)展，要求能夠快速測量物體空間運動姿態(tài)，以完成對試驗的要求。六自由度坐標聯(lián)接板通常采用各六只萬向鉸鏈點的上、下平臺以及六個液壓缸組成，通常將下平臺固定，作為靜平臺，則通過六個液壓缸的伸縮運動，上平臺就會在空間實現(xiàn)上平臺的空間六自由度運動。國內(nèi)外學(xué)者也有關(guān)于六自由度測量平臺的研究，它們多是基于Stewart結(jié)構(gòu)的六自由度測量裝置，但是這些六自由度測試裝置存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便于位姿正解計算，安裝不方便、測量結(jié)果需要編程讀取及制造成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型提供了一種用于空間六自由度測量的裝置，該裝置可以直接測量出被試物空間六自由度的變化，省去了原有六自由度測量裝置解算及編程步驟，方便快捷。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]本實用新型所提供的正交式六自由度測量裝置包括橫向位移測量裝配體1、滑塊固定板裝配體2、垂向位移測量裝配體3、縱向位移測量裝配體4、三軸向轉(zhuǎn)角裝配體5和轉(zhuǎn)角軸承套支撐框架裝配體6。
[0006]橫向位移測量裝配體I與滑塊固定板裝配體2滑動連接，垂向位移測量裝配體3與滑塊固定板裝配體2滑動連接，縱向位移測量裝配體4與垂向位移測量裝配體3滑動連接，三軸向轉(zhuǎn)角裝配體5中的十字軸垂向叉座裝配體29與縱向位移測量裝配體4中的萬向軸叉座連接板27通過螺栓緊固連接，三軸向轉(zhuǎn)角裝配體5通過轉(zhuǎn)角軸承套40與轉(zhuǎn)角軸承套支撐框架裝配體6中的軸承套連接板50螺栓連接。
[0007]技術(shù)方案中所述的橫向位移測量裝配體I由橫向?qū)к壒潭M梁7、橫向?qū)к?和橫向拉線端固定板9組成，橫向?qū)к壒潭M梁7是一個長方體結(jié)構(gòu)件，由工業(yè)鋁型材加工而成，橫向?qū)к?通過螺栓固定在橫向?qū)к壒潭M梁7上，橫向?qū)к壒潭M梁7的兩端安裝有導(dǎo)軌擋板，橫向拉線端固定板9是一個由冷乳鋼板加工而成的鈑金類結(jié)構(gòu)件，在橫向拉線端固定板9上設(shè)置有帶豁口的圓孔，橫向拉線端固定板9通過螺栓固定在橫向?qū)к壒潭M梁7的側(cè)面上。
[0008]技術(shù)方案中所述的滑塊固定板裝配體2由滑塊固定板10、橫向?qū)к壔瑝K11、橫向位移傳感器安裝板12、橫向位移傳感器13、垂向?qū)к壔瑝K14、垂向位移傳感器安裝板15和垂向位移傳感器16組成，滑塊固定板10是一個類十字形的板狀結(jié)構(gòu)件，橫向?qū)к壔瑝K11和橫向位移傳感器安裝板12通過螺栓安裝在滑塊固定板10的正面，橫向位移傳感器13通過螺栓固定在橫向位移傳感器安裝板12上，橫向位移傳感器13的出線方向平行于空間橫向方向，橫向位移傳感器13的拉線端與橫向拉線端固定板9連接，垂向?qū)к壔瑝K14和垂向位移傳感器安裝板15通過螺栓安裝在滑塊固定板10的背面，垂向位移傳感器16的出線方向平行于空間垂向方向，垂向位移傳感器16通過螺栓固定在垂向位移傳感器安裝板15上，垂向位移傳感器16的拉線端與垂向拉線端固定板19連接，橫向位移傳感器安裝板12和垂向位移傳感器安裝板15結(jié)構(gòu)相同，均為L形鈑金類結(jié)構(gòu)件。
[0009 ]技術(shù)方案中所述的垂向位移測量裝配體3由垂向?qū)к壈惭b框架17、垂向?qū)к?8、垂向拉線端固定板19、縱向拉線端固定板20、縱向滑塊安轉(zhuǎn)板21和縱向?qū)к壔瑝K22組成，垂向?qū)к壈惭b框架17是一個類似三角形的框架類結(jié)構(gòu)件，由一個垂向?qū)к壈惭b梁、縱向拉線固定板安裝梁和兩個支撐梁通過連接角件拼接而成，垂向?qū)к壈惭b梁和縱向拉線固定板安裝梁垂直，垂向?qū)к?8通過螺栓固定在垂向?qū)к壈惭b框架17的垂向?qū)к壈惭b梁上，縱向滑塊安轉(zhuǎn)板21是一個長方形結(jié)構(gòu)件，由鋼板加工而成，縱向滑塊安轉(zhuǎn)板21通過螺栓連接在垂向?qū)к壈惭b框架17上的縱向拉線固定板安裝梁的側(cè)面。
[0010]技術(shù)方案中所述的縱向位移測量裝配體4由縱向?qū)к壒潭M梁23、縱向?qū)к?4、縱向位移傳感器安裝板25、縱向位移傳感器26和萬向軸叉座連接板27組成，所述的縱向?qū)к壒潭M梁23是一個長方體結(jié)構(gòu)件，由工業(yè)鋁型材加工而成，縱向位移傳感器安裝板25與橫向位移傳感器安裝板12結(jié)構(gòu)完全相同，均為類L形鈑金類結(jié)構(gòu)件，萬向軸叉座連接板27是一個長方形板類結(jié)構(gòu)件，上面設(shè)置有供螺栓通過的圓形通孔，萬向軸叉座連接板27通過螺栓固定在縱向?qū)к壒潭M梁23上。
[0011]技術(shù)方案中所述的三軸向轉(zhuǎn)角裝配體5由垂向角位移傳感器28、十字軸垂向叉座裝配體29、十字軸裝配體30、縱向角位移傳感器31、橫向角位移傳感器32和轉(zhuǎn)角軸承套裝配體33組成，十字軸裝配體30的縱向軸與轉(zhuǎn)角軸承套裝配體33中的十字軸縱向叉座42同軸連接。
[0012]技術(shù)方案中所述的十字軸垂向叉座裝配體29由十字軸垂向叉座34和十字軸擋塊35組成，十字軸垂向叉座34與十字軸裝配體30的垂向軸同軸心配合連接，2個十字軸擋塊35通過螺栓固定在十字軸垂向叉座34上，十字軸裝配體30的縱向軸與轉(zhuǎn)角軸承套裝配體33中的十字軸縱向叉座42同軸連接，2個十字軸擋塊35通過螺栓固定在十字軸縱向叉座42上。
[0013]技術(shù)方案中所述的轉(zhuǎn)角軸承套裝配體33由十字軸縱向叉座裝配體36、卡簧37、I號轉(zhuǎn)角軸承38、軸承隔套39、轉(zhuǎn)角軸承套40、中心軸鎖緊螺母41和2號轉(zhuǎn)角軸承51組成。十字軸縱向叉座裝配體36由十字軸擋塊35和十字軸縱向叉座42組成，十字軸縱向叉座42是一個前端設(shè)置有兩個供十字軸安裝的耳環(huán)體，后端設(shè)置有供軸承安裝的中心軸，在軸的前端設(shè)置有角位移傳感連接軸和螺紋。
[0014]技術(shù)方案中所述的十字軸裝配體30包括十字軸焊接體43;十字軸焊接體43由十字軸46、垂向傳感器連接軸47和縱向傳感器連接軸48組成，垂向傳感器連接軸47和縱向傳感器連接軸48結(jié)構(gòu)完全相同，均由45號鋼加工而成。
[0015]技術(shù)方案中所述的轉(zhuǎn)角軸承套支撐框架裝配體6由轉(zhuǎn)角軸承套支撐框架49和軸承套連接板50組成，軸承套連接板50是一個長方形板類結(jié)構(gòu)件，上面設(shè)置有8個供螺栓通過的圓形通孔。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0017]1、本實用新型所述的一種正交式六自由度測量裝置可用于測量物體空間六自由度的變化，橫向、縱向和垂向位移由位移傳感器直接測量，繞橫向、縱向和垂向三方向的轉(zhuǎn)角由三個角度位移傳感器直接測量，避免了花費大量時間進行位姿解算。
[0018]2、本實用新型所述的一種正交式六自由度測量裝置組裝方便，不需要特定技工進行安裝，安裝工藝不影響其測量精度，提高了測量的準確性。
[0019]3、本實用新型所述的一種正交式六自由度測量裝置安裝方法簡便，可直接通過螺栓等緊固件將該裝置與試驗平臺進行連接。
[0020]4、本實用新型所述的一種正交式六自由度測量裝置可用于任何六自由度測量試驗中，通用性強，可測量兩運動物體之間的相對位姿變化。
【附圖說明】

[0021 ]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明:
[0022]圖1是本實用新型所述的正交式六自由度測量裝置的軸測投影視圖；
[0023]圖2是本實用新型所述的正交式六自由度測量裝置中的橫向位移測量裝配體的軸測投影視圖；
[0024]圖3是本實用新型所述的正交式六自由度測量裝置中的滑塊固定板裝配體的正面軸測投影視圖；
[0025]圖4是本實用新型所述的正交式六自由度測量裝置中的滑塊固定板裝配體的背面軸測投影視圖；
[0026]圖5是本實用新型所述的正交式六自由度測量裝置中的滑塊固定板的軸測投影視圖；
[0027]圖6是本實用新型所述的正交式六自由度測量裝置中的垂向位移測量裝配體的軸測投影視圖；
[0028]圖7是本實用新型所述的正交式六自由度測量裝置中的縱向位移測量裝配體的軸測投影視圖；
[0029]圖8是本實用新型所述的正交式六自由度測量裝置中的三軸向轉(zhuǎn)角裝配體的軸測投影圖；
[0030]圖9是本實用新型所述的正交式六自由度測量裝置中的十字軸垂向叉座裝配體的軸測投影圖；
[0031]圖10是本實用新型所述的正交式六自由度測量裝置中的轉(zhuǎn)角軸承套裝配體的爆炸視圖；
[0032]圖11是本實用新型所述的正交式六自由度測量裝置中的十字軸縱向叉座裝配體的軸測投影圖；
[0033]圖12是本實用新型所述的正交式六自由度測量裝置中的轉(zhuǎn)角軸承套剖視投影圖；
[0034]圖13是本實用新型所述的正交式六自由度測量裝置中的十字軸裝配體的軸測投影圖；
[0035]圖14是本實用新型所述的正交式六自由度測量裝置中的十字軸焊接體的軸測投影圖；
[0036]圖15是本實用新型所述的正交式六自由度測量裝置中的轉(zhuǎn)角軸承套支撐框架裝配體的軸測投影圖；
[0037]圖中:1、橫向位移測量裝配體;2、滑塊固定板裝配體;3、垂向位移測量裝配體;4、縱向位移測量裝配體;5、三軸向轉(zhuǎn)角裝配體;6、轉(zhuǎn)角軸承套支撐框架裝配體;7、橫向?qū)к壒潭M梁;8、橫向?qū)к?9、橫向拉線端固定板；1、滑塊固定板；11、橫向?qū)к壔瑝K；12、橫向位移傳感器安裝板；13、橫向位移傳感器；14、垂向?qū)к壔瑝K；15、垂向位移傳感器安裝板；16、垂向位移傳感器；17、垂向?qū)к壈惭b框架；18、垂向?qū)к墸?9、垂向拉線端固定板;20、縱向拉線端固定板;21、縱向滑塊安轉(zhuǎn)板;22、縱向?qū)к壔瑝K;23、縱向?qū)к壒潭M梁;24、縱向?qū)к墸?5、縱向位移傳感器安裝板;26、縱向位移傳感器;27、萬向軸叉座連接板;28、垂向角位移傳感器;29、十字軸垂向叉座裝配體;30、十字軸裝配體;31、縱向角位移傳感器;32、橫向角位移傳感器;33、轉(zhuǎn)角軸承套裝配體;34、十字軸垂向叉座；35、十字軸擋塊;36、十字軸縱向叉座裝配體;37、卡簧;38、1號轉(zhuǎn)角軸承;39、軸承隔套;40、轉(zhuǎn)角軸承套;41、中心軸鎖緊螺母；
42、十字軸縱向叉座;43、十字軸焊接體;44、帶孔十字軸軸套;45、十字軸軸套;46、十字軸；47、垂向傳感器連接軸;48、縱向傳感器連接軸;49、轉(zhuǎn)角軸承套支撐框架;50、軸承套連接板;51、2號轉(zhuǎn)角軸承。
【具體實施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖對本實用新型作詳細的描述:
[0039]首先建立如圖1所示空間坐標系，定義空間橫向、縱向和垂向三方向在空間坐標系中箭頭指向方向為正方向，背向箭頭方向為負方向。
[0040]參閱圖1，本實用新型所述的正交式六自由度測量裝置由橫向位移測量裝配體1、滑塊固定板裝配體2、垂向位移測量裝配體3、縱向位移測量裝配體4、三軸向轉(zhuǎn)角裝配體5和轉(zhuǎn)角軸承套支撐框架裝配體6組成。
[0041 ]橫向位移測量裝配體I通過橫向?qū)к?與滑塊固定板裝配體2中的橫向?qū)к壔瑝K11滑動連接，垂向位移測量裝配體3通過垂向?qū)к?8與滑塊固定板裝配體2中的垂向?qū)к壔瑝K14滑動連接，縱向位移測量裝配體4通過縱向?qū)к?4與垂向位移測量裝配體3中的縱向?qū)к壔瑝K22滑動連接，三軸向轉(zhuǎn)角裝配體5中的十字軸垂向叉座裝配體29與縱向位移測量裝配體4中的萬向軸叉座連接板27通過螺栓緊固連接，三軸向轉(zhuǎn)角裝配體5通過轉(zhuǎn)角軸承套40與轉(zhuǎn)角軸承套支撐框架裝配體6中的軸承套連接板50螺栓連接。
[0042]參閱圖2，所述的橫向位移測量裝配體I由橫向?qū)к壒潭M梁7、橫向?qū)к?和橫向拉線端固定板9組成。橫向?qū)к壒潭M梁7是一個長方體結(jié)構(gòu)件，由工業(yè)鋁型材加工而成，橫向?qū)к?通過螺栓固定在橫向?qū)к壒潭M梁7上，橫向?qū)к壒潭M梁7的兩端安裝有導(dǎo)軌擋板，防止橫向?qū)к壔瑝K11從橫向?qū)к?上脫落，橫向拉線端固定板9是一個由冷乳鋼板加工而成的鈑金類結(jié)構(gòu)件，在橫向拉線端固定板9上設(shè)置有帶豁口的圓孔，供橫向位移傳感器13的連線端與橫向拉線端固定板9連接使用，橫向拉線端固定板9通過螺栓固定在橫向?qū)к壒潭M梁7的側(cè)面上。
[0043]參閱圖3至圖5，所述的滑塊固定板裝配體2由滑塊固定板10、橫向?qū)к壔瑝K11、橫向位移傳感器安裝板12、橫向位移傳感器13、垂向?qū)к壔瑝K14、垂向位移傳感器安裝板15和垂向位移傳感器16組成。
[0044]滑塊固定板10是一個類十字形的板狀結(jié)構(gòu)件，橫向?qū)к壔瑝K11和橫向位移傳感器安裝板12通過螺栓安裝在滑塊固定板10的正面，橫向位移傳感器13通過螺栓固定在橫向位移傳感器安裝板12上，橫向位移傳感器13的出線方向平行于空間橫向方向，橫向位移傳感器13的拉線端與橫向拉線端固定板9連接，垂向?qū)к壔瑝K14和垂向位移傳感器安裝板15通過螺栓安裝在滑塊固定板1的背面，垂向位移傳感器16的出線方向平行于空間垂向方向，垂向位移傳感器16通過螺栓固定在垂向位移傳感器安裝板15上，垂向位移傳感器16的拉線端與垂向拉線端固定板19連接，橫向位移傳感器安裝板12和垂向位移傳感器安裝板15結(jié)構(gòu)相同，均為L形鈑金類結(jié)構(gòu)件。
[0045]參閱圖6，所述的垂向位移測量裝配體3由垂向?qū)к壈惭b框架17、垂向?qū)к?8、垂向拉線端固定板19、縱向拉線端固定板20、縱向滑塊安轉(zhuǎn)板21和縱向?qū)к壔瑝K22組成。
[0046]垂向?qū)к壈惭b框架17是一個類似三角形的框架類結(jié)構(gòu)件，由一個垂向?qū)к壈惭b梁、縱向拉線固定板安裝梁和兩個支撐梁通過連接角件拼接而成，垂向?qū)к壈惭b梁和縱向拉線固定板安裝梁垂直，垂向?qū)к壈惭b梁、縱向拉線固定板安裝梁和兩個支撐梁均由工業(yè)鋁型材加工而成。垂向?qū)к?8通過螺栓固定在垂向?qū)к壈惭b框架17的垂向?qū)к壈惭b梁上，并在垂向?qū)к壈惭b梁的兩端設(shè)置有導(dǎo)軌擋板，防止垂向?qū)к壔瑝K18從垂向?qū)к?8上脫落。垂向拉線端固定板19和橫向拉線端固定板9結(jié)構(gòu)完全相同，垂向拉線端固定板19通過螺栓固定在垂向?qū)к壈惭b框架17的側(cè)面，縱向拉線端固定板20是一個由冷乳鋼板加工而成的類L形鈑金類結(jié)構(gòu)件?？v向拉線端固定板20通過螺栓固定在垂向?qū)к壈惭b框架17上的縱向拉線固定板安裝梁上，縱向滑塊安轉(zhuǎn)板21是一個長方形結(jié)構(gòu)件，由鋼板加工而成，縱向滑塊安轉(zhuǎn)板21通過螺栓連接在垂向?qū)к壈惭b框架17上的縱向拉線固定板安裝梁的側(cè)面，縱向?qū)к壔瑝K22通過螺栓與縱向滑塊安轉(zhuǎn)板21固定連接。
[0047]參閱圖7，所述的縱向位移測量裝配體4由縱向?qū)к壒潭M梁23、縱向?qū)к?4、縱向位移傳感器安裝板25、縱向位移傳感器26和萬向軸叉座連接板27組成。
[0048]所述的縱向?qū)к壒潭M梁23是一個長方體結(jié)構(gòu)件，由工業(yè)鋁型材加工而成，縱向?qū)к?4通過螺栓固定在縱向?qū)к壒潭M梁23上，縱向?qū)к壒潭M梁23的兩端安裝有導(dǎo)軌擋板，防止縱向?qū)к壔瑝K22從縱向?qū)к?4上滑落?？v向位移傳感器安裝板25與橫向位移傳感器安裝板12結(jié)構(gòu)完全相同，均為類L形鈑金類結(jié)構(gòu)件，縱向位移傳感器安裝板25通過螺栓固定在向?qū)к壒潭M梁23上，縱向位移傳感器26通過螺栓固定在縱向位移傳感器安裝板25上，縱向位移傳感器26出線方向平行于空間縱向方向，縱向位移傳感器26的拉線端與縱向拉線端固定板20連接。萬向軸叉座連接板27是一個長方形板類結(jié)構(gòu)件，上面設(shè)置有供螺栓通過的圓形通孔，萬向軸叉座連接板27通過螺栓固定在縱向?qū)к壒潭M梁23上。
[0049]參閱圖8至圖12，所述的三軸向轉(zhuǎn)角裝配體5由垂向角位移傳感器28、十字軸垂向叉座裝配體29、十字軸裝配體30、縱向角位移傳感器31、橫向角位移傳感器32和轉(zhuǎn)角軸承套裝配體33組成。
[0050]所述的十字軸垂向叉座裝配體29由十字軸垂向叉座34和十字軸擋塊35組成，十字軸垂向叉座34與十字軸裝配體30的垂向軸同軸心配合連接，2個十字軸擋塊35通過螺栓固定在十字軸垂向叉座34上，并分別于與垂向軸上安裝的帶孔十字軸軸套44和十字軸軸套45的端面面接觸連接，限制十字軸裝配體30在十字軸垂向叉座34上的垂向位移。
[0051 ]十字軸裝配體30的縱向軸與轉(zhuǎn)角軸承套裝配體33中的十字軸縱向叉座42同軸連接，2個十字軸擋塊35通過螺栓固定在十字軸縱向叉座42上，并分別于與縱向軸上安裝的帶孔十字軸軸套44和十字軸軸套45的端面面接觸連接，限制十字軸裝配體30在十字軸縱向叉座42上的縱向位移。
[0052]所述的垂向角位移傳感器28、縱向角位移傳感器31和橫向角位移傳感器32型號相同，均為標準高精度編碼器，垂向角位移傳感器28的外端通過螺栓連接在十字軸垂向叉座34上，角度旋轉(zhuǎn)軸與垂向傳感器連接軸47同軸過盈配合連接，縱向角位移傳感器31外端通過螺栓連接在十字軸縱向叉座42上，角度旋轉(zhuǎn)軸與縱向傳感器連接軸48同軸過盈配合連接，橫向角位移傳感器的外端通過螺栓連接在轉(zhuǎn)角軸承套40上，角度旋轉(zhuǎn)軸與十字軸縱向叉座42中心軸前端設(shè)置的角位移傳感連接軸同軸過盈配合連接。
[0053]所述的轉(zhuǎn)角軸承套裝配體33由十字軸縱向叉座裝配體36、卡簧37、I號轉(zhuǎn)角軸承38、軸承隔套39、轉(zhuǎn)角軸承套40、中心軸鎖緊螺母41和2號轉(zhuǎn)角軸承51組成。十字軸縱向叉座裝配體36由十字軸擋塊35和十字軸縱向叉座42組成，十字軸縱向叉座42是一個前端設(shè)置有兩個供十字軸安裝的耳環(huán)體，后端設(shè)置有供軸承安裝的中心軸，在軸的前端設(shè)置有角位移傳感連接軸和螺紋。轉(zhuǎn)角軸承套40是一個凸形結(jié)構(gòu)件，內(nèi)部設(shè)置有軸承安裝孔，在軸承安裝孔的一端設(shè)置有軸承外環(huán)擋肩，另一側(cè)設(shè)置有卡簧安裝槽。2號轉(zhuǎn)角軸承51、軸承隔套39和I號轉(zhuǎn)角軸承38依次安裝在轉(zhuǎn)角軸承套40內(nèi)部設(shè)置的圓孔內(nèi)，卡簧37安裝在轉(zhuǎn)角軸承套40上設(shè)置的卡簧槽里，通過與轉(zhuǎn)角軸承套40上設(shè)置的軸承外環(huán)擋肩配合，限制軸承在轉(zhuǎn)角軸承套40內(nèi)的位移，十字軸縱向叉座裝配體36通過十字軸縱向叉座42上設(shè)置的中心軸與軸承內(nèi)環(huán)同軸連接，中心軸鎖緊螺母41與十字軸縱向叉座42螺紋連接，防止十字軸縱向叉座42與轉(zhuǎn)角軸承套40有相對位移。
[0054]參閱圖13至圖14，所述的十字軸裝配體30由十字軸焊接體43、帶孔十字軸軸套44和十字軸軸套45組成，其中帶孔十字軸軸套44和十字軸軸套45的數(shù)量分別為2件，帶孔十字軸軸套44和十字軸軸套45均與十字軸焊接體43同軸心轉(zhuǎn)動連接，兩個帶孔十字軸軸套44安裝在十字軸焊接體43帶有傳感器安裝軸的一側(cè)，十字軸軸套45安裝在十字軸焊接體43沒有傳感器安裝軸的一側(cè)。
[0055]所述的十字軸焊接體43由十字軸46、垂向傳感器連接軸47和縱向傳感器連接軸48組成，十字軸46為標準件，垂向傳感器連接軸47和縱向傳感器連接軸48結(jié)構(gòu)完全相同，均由45號鋼加工而成，垂向傳感器連接軸47和縱向傳感器連接軸48分別與十字軸46的上的垂向軸和縱向軸焊接連接，垂向傳感器連接軸47與十字軸46的垂向軸同軸線，縱向傳感器連接軸48十字軸46的縱向軸同軸線。
[0056]參閱圖15，所述的轉(zhuǎn)角軸承套支撐框架裝配體6由轉(zhuǎn)角軸承套支撐框架49和軸承套連接板50組成，軸承套連接板50是一個長方形板類結(jié)構(gòu)件，上面設(shè)置有8個供螺栓通過的圓形通孔，軸承套連接板50通過螺栓連接在轉(zhuǎn)角軸承套支撐框架49的端面上。轉(zhuǎn)角軸承套支撐框架49由工業(yè)鋁型材拼接而成，轉(zhuǎn)角軸承套支撐框架49的形狀和尺寸可根據(jù)實際需要對其進行調(diào)整。
[0057]正交式六自由度測量裝置的使用方法:
[0058]結(jié)合該裝置結(jié)構(gòu)，當橫向位移測量裝配體I和滑塊固定板裝配體2之間有相對運動時，兩者之間的相對運動只會產(chǎn)生橫向位移，并通過橫向位移傳感器13測量出橫向位移變化量，同理滑塊固定板裝配體2和垂向位移測量裝配體3之間相對運動只會產(chǎn)生垂向位移，并通過垂向位移傳感器16測量出垂向位移變化量，垂向位移測量裝配體3和縱向位移測量裝配體4之間相對運動只會產(chǎn)生縱向位移，并通過縱向位移傳感器26測量出縱向位移變化量。十字軸裝配體30和十字軸垂向叉座34之間的相對運動只會產(chǎn)生垂向角位移，并通過垂向角位移傳感器28測量出垂向角位移變化量，十字軸裝配體30和十字軸縱向叉座42之間的相對運動只會產(chǎn)生縱向角位移，并通過縱向角位移傳感器31測量出縱向角位移變化量，轉(zhuǎn)角軸承套40和十字軸縱向叉座之間的相對運動只會產(chǎn)生橫向角位移，并通過橫向角位移傳感器32測量出橫向角位移變化量。
【主權(quán)項】
1.一種正交式六自由度測量裝置，其特征在于所述的正交式六自由度測量裝置包括橫向位移測量裝配體(I)、滑塊固定板裝配體(2)、垂向位移測量裝配體(3)、縱向位移測量裝配體(4)、三軸向轉(zhuǎn)角裝配體(5)和轉(zhuǎn)角軸承套支撐框架裝配體(6); 橫向位移測量裝配體(I)與滑塊固定板裝配體(2)滑動連接，垂向位移測量裝配體(3)與滑塊固定板裝配體(2)滑動連接，縱向位移測量裝配體(4)與垂向位移測量裝配體(3)滑動連接，三軸向轉(zhuǎn)角裝配體(5)中的十字軸垂向叉座裝配體(29)與縱向位移測量裝配體(4)中的萬向軸叉座連接板(27)通過螺栓緊固連接，三軸向轉(zhuǎn)角裝配體(5)通過轉(zhuǎn)角軸承套(40)與轉(zhuǎn)角軸承套支撐框架裝配體(6)中的軸承套連接板(50)螺栓連接。2.按照權(quán)利要求1所述的正交式六自由度測量裝置，其特征在于所述的橫向位移測量裝配體(I)由橫向?qū)к壒潭M梁(7)、橫向?qū)к?8)和橫向拉線端固定板(9)組成;橫向?qū)к壒潭M梁(7)是一個長方體結(jié)構(gòu)件，由工業(yè)鋁型材加工而成，橫向?qū)к?8)通過螺栓固定在橫向?qū)к壒潭M梁(7)上，橫向?qū)к壒潭M梁(7)的兩端安裝有導(dǎo)軌擋板，橫向拉線端固定板(9)是一個由冷乳鋼板加工而成的鈑金類結(jié)構(gòu)件，在橫向拉線端固定板(9)上設(shè)置有帶豁口的圓孔，橫向拉線端固定板(9)通過螺栓固定在橫向?qū)к壒潭M梁(7)的側(cè)面上。3.按照權(quán)利要求1所述的正交式六自由度測量裝置，其特征在于所述的滑塊固定板裝配體(2)由滑塊固定板(10)、橫向?qū)к壔瑝K(11)、橫向位移傳感器安裝板(12)、橫向位移傳感器(13)、垂向?qū)к壔瑝K(14)、垂向位移傳感器安裝板(15)和垂向位移傳感器(16)組成； 滑塊固定板(10)是一個類十字形的板狀結(jié)構(gòu)件，橫向?qū)к壔瑝K(11)和橫向位移傳感器安裝板(12)通過螺栓安裝在滑塊固定板(10)的正面，橫向位移傳感器(13)通過螺栓固定在橫向位移傳感器安裝板(I2)上，橫向位移傳感器(I3)的出線方向平行于空間橫向方向，橫向位移傳感器(13)的拉線端與橫向拉線端固定板(9)連接，垂向?qū)к壔瑝K(14)和垂向位移傳感器安裝板(15)通過螺栓安裝在滑塊固定板(10)的背面，垂向位移傳感器(16)的出線方向平行于空間垂向方向，垂向位移傳感器(16)通過螺栓固定在垂向位移傳感器安裝板(15)上，垂向位移傳感器(16)的拉線端與垂向拉線端固定板(19)連接，橫向位移傳感器安裝板(12)和垂向位移傳感器安裝板(15)結(jié)構(gòu)相同，均為L形鈑金類結(jié)構(gòu)件。4.按照權(quán)利要求1所述的正交式六自由度測量裝置，其特征在于所述的垂向位移測量裝配體(3)由垂向?qū)к壈惭b框架(17)、垂向?qū)к?18)、垂向拉線端固定板(19)、縱向拉線端固定板(20)、縱向滑塊安轉(zhuǎn)板(21)和縱向?qū)к壔瑝K(22)組成，垂向?qū)к壈惭b框架(17)是一個類似三角形的框架類結(jié)構(gòu)件，由一個垂向?qū)к壈惭b梁、縱向拉線固定板安裝梁和兩個支撐梁通過連接角件拼接而成，垂向?qū)к壈惭b梁和縱向拉線固定板安裝梁垂直，垂向?qū)к?18)通過螺栓固定在垂向?qū)к壈惭b框架(17)的垂向?qū)к壈惭b梁上，縱向滑塊安轉(zhuǎn)板(21)是一個長方形結(jié)構(gòu)件，由鋼板加工而成，縱向滑塊安轉(zhuǎn)板(21)通過螺栓連接在垂向?qū)к壈惭b框架(17)上的縱向拉線固定板安裝梁的側(cè)面。5.按照權(quán)利要求3所述的正交式六自由度測量裝置，其特征在于所述的縱向位移測量裝配體(4)由縱向?qū)к壒潭M梁(23)、縱向?qū)к?24)、縱向位移傳感器安裝板(25)、縱向位移傳感器(26)和萬向軸叉座連接板(27)組成； 所述的縱向?qū)к壒潭M梁(23)是一個長方體結(jié)構(gòu)件，由工業(yè)鋁型材加工而成，縱向位移傳感器安裝板(25)與橫向位移傳感器安裝板(12)結(jié)構(gòu)完全相同，均為類L形鈑金類結(jié)構(gòu)件，萬向軸叉座連接板(27)是一個長方形板類結(jié)構(gòu)件，上面設(shè)置有供螺栓通過的圓形通孔，萬向軸叉座連接板(27)通過螺栓固定在縱向?qū)к壒潭M梁(23)上。6.按照權(quán)利要求1所述的正交式六自由度測量裝置，其特征在于所述的三軸向轉(zhuǎn)角裝配體(5)由垂向角位移傳感器(28)、十字軸垂向叉座裝配體(29)、十字軸裝配體(30)、縱向角位移傳感器(31)、橫向角位移傳感器(32)和轉(zhuǎn)角軸承套裝配體(33)組成;十字軸裝配體(30)的縱向軸與轉(zhuǎn)角軸承套裝配體(33)中的十字軸縱向叉座(42)同軸連接。7.按照權(quán)利要求6所述的正交式六自由度測量裝置，其特征在于所述的十字軸垂向叉座裝配體(29)由十字軸垂向叉座(34)和十字軸擋塊(35)組成，十字軸垂向叉座(34)與十字軸裝配體(30)的垂向軸同軸心配合連接，2個十字軸擋塊(35)通過螺栓固定在十字軸垂向叉座(34)上；十字軸裝配體(30)的縱向軸與轉(zhuǎn)角軸承套裝配體(33)中的十字軸縱向叉座(42)同軸連接，2個十字軸擋塊(35)通過螺栓固定在十字軸縱向叉座(42)上。8.按照權(quán)利要求7所述的正交式六自由度測量裝置，其特征在于所述的轉(zhuǎn)角軸承套裝配體(33)由十字軸縱向叉座裝配體(36)、卡簧(37)、1號轉(zhuǎn)角軸承(38)、軸承隔套(39)、轉(zhuǎn)角軸承套(40)、中心軸鎖緊螺母(41)和2號轉(zhuǎn)角軸承(51)組成;十字軸縱向叉座裝配體(36)由十字軸擋塊(35)和十字軸縱向叉座(42)組成;十字軸縱向叉座(42)是一個前端設(shè)置有兩個供十字軸安裝的耳環(huán)體，后端設(shè)置有供軸承安裝的中心軸，在軸的前端設(shè)置有角位移傳感連接軸和螺紋。9.按照權(quán)利要求7所述的正交式六自由度測量裝置，其特征在于所述的十字軸裝配體(30)包括十字軸焊接體(43);十字軸焊接體(43)由十字軸(46)、垂向傳感器連接軸(47)和縱向傳感器連接軸(48)組成;垂向傳感器連接軸(47)和縱向傳感器連接軸(48)結(jié)構(gòu)完全相同，均由45號鋼加工而成。10.按照權(quán)利要求1所述的正交式六自由度測量裝置，其特征在于所述的轉(zhuǎn)角軸承套支撐框架裝配體(6)由轉(zhuǎn)角軸承套支撐框架(49)和軸承套連接板(50)組成，軸承套連接板(50)是一個長方形板類結(jié)構(gòu)件，上面設(shè)置有8個供螺栓通過的圓形通孔。
【文檔編號】G01B5/02GK205691028SQ201620478269
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年5月24日 公開號201620478269.5, CN 201620478269, CN 205691028 U, CN 205691028U, CN-U-205691028, CN201620478269, CN201620478269.5, CN205691028 U, CN205691028U
【發(fā)明人】蘇建, 牛治慧, 張益瑞, 陳熔, 林慧英, 陳雷, 張雪平, 張?zhí)m, 王啟明, 朱麗葉, 陳秋雨, 陳學(xué)淵, 許影, 張亨飏
【申請人】吉林大學(xué)