一种三坐标测量机及标定方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113916129A(43)申请公布日2022.01.11(21)申请号202111298735.3(22)申请日2021.11.04(71)申请人苏州天准科技股份有限公司地址215153江苏省苏州市高新区科技城浔阳江路70号(72)发明人周健王志伟朱怡杨聪黄沄曹葵康蔡雄飞徐一华(74)专利代理机构北京千壹知识产权代理事务所(普通合伙)11940代理人郭士磊(51)Int.Cl.G01B11/00(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图3页(54)发明名称一种三坐标测量机及标定方法(57)摘要本发明提供了一种三坐标测量机及标定方法，属于精密测量领域，三坐标测量机包括复合式测量头和底光源组件；所述复合式测量头设置在竖向驱动轴下端，所述竖向驱动轴安装在机台的支撑架上；所述复合式测量头包括接触式探针、影像测头和光谱共焦测头；所述底光源组件设置在所述复合式测量头下方且可控的横向移动。X/Y驱动轴端部设置衍射干涉器。测量头需融合标定。通过本申请的三坐标测量机，结构简单，能够很好的提高测量精度，便于在高精测量领域的推广。CN113916129ACN113916129A权利要求书1/2页1.一种三坐标测量机，其特征在在于：所述三坐标测量机包括复合式测量头和底光源组件(8)；所述复合式测量头设置在竖向驱动轴下端，所述竖向驱动轴安装在机台的支撑架上；所述复合式测量头包括接触式探针(1)、影像测头(2)和光谱共焦测头(3)；所述底光源组件(8)设置在所述复合式测量头下方且可控的横向移动。2.根据权利要求1所述的三坐标测量机，其特征在于：所述复合式测量头的布置方式为：所述影像测头(2)和光谱共焦测头(3)设置在所述接触式探针(1)的两侧，且三者的中心点在同一直线上布置；其中，所述接触式探针(1)的上端设置测头连接座(4)，用于与驱动轴、影像测头(2)、光谱共焦测头(3)的连接；所述影像测头(2)通过影像连接板(5)转接至所述测头连接座(4)的一侧面；所述光谱共焦测头(3)通过激光连接板(6)转接至所述测头连接座(4)的另一侧面，并通过光谱锁紧块(7)夹持定位所述光谱共焦测头(3)。3.根据权利要求2所述的三坐标测量机，其特征在于：所述接触式探针(1)采用四探针结构，包括前探针(11)、后探针(12)、下探针(13)和斜置探针(14)，四个探针位置可调的设置在探针座(15)上，探针座(15)上方连接探针处理转接箱(16)，所述探针处理转接箱(16)与所述测头连接座(4)连接。4.根据权利要求2所述的三坐标测量机，其特征在于：所述影像测头(2)包括自上而下依次设置的相机(21)、镜头(22)、表面光连接件(23)和环形表面光(24)，表面光连接件(23)包括环形体(231)和垂直于所述环形体(231)的转接立板(232)，所述镜头(22)和表面光连接件(23)的转接立板(232)通过影像连接板(5)连接至所述测头连接座(4)。5.根据权利要求2所述的三坐标测量机，其特征在于：所述测头连接座(4)整体呈凹形一体机加工成型，包括开设座口(411)的顶板(41)、影像侧板(42)和光谱侧板(43)，在所述影像侧板(42)和光谱侧板(43)上开设转接孔和锁定孔，所述锁定孔用于将安装在座口(411)上的驱动轴锁紧定位。6.根据权利要求2所述的三坐标测量机，其特征在于：所述底光源组件(8)包括安装于机台横轨板的底光源直线电机(81)，一个底光源转接板(82)安装于所述底光源直线电机(81)的动子上并随之可控的横向移动，一个底光源L形转接架(83)的两端分别连接所述底光源转接板(82)和一个底光源本体(84)，将所述底光源本体(84)承载于所述复合式测量头的正下方。7.根据权利要求2所述的三坐标测量机，其特征在于：所述三坐标测量机还包括载台玻璃、Y轴导轨和X轴导轨，所述驱动轴作为Z轴，在所述X轴导轨端部设置X轴激光衍射干涉器(9)，在所述Y轴导轨端部设置Y轴激光衍射干涉器，以此提高对X轴和Y轴的位置测量精度。8.一种三坐标测量机的复合式测量头的标定方法，其特征在于，方法包括：S1、独立标定，用同一标定器在机台坐标系下分别对接触式探针(1)、影像测头(2)和光谱共焦测头(3)进行标定；S2、融合标定，获取每个独立标定的标定器中心坐标，建立接触式探针(1)、影像测头(2)和光谱共焦测头(3)间的相对位置关系，完成融合标定。9.根据权利要求8所述的标定方法，其特征在于：所述标定器采用标定球，标定中心为2CN113916129A权利要求书2/2页标定球球心坐标。3CN113916129A说明书1/3页一种三坐标测量机及标定方法技术领域[0001]本发明属于精密测量技术，具体涉及一种三坐标测量