專利名稱：多功能三維測量機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于精密儀器領(lǐng)域，特別涉及適用于逆工程領(lǐng)域的三維測量設(shè)備的功能集成和結(jié)構(gòu)改進(jìn)。
逆工程技術(shù)是當(dāng)前用于產(chǎn)品開發(fā)和仿真加工的一種并行設(shè)計、開發(fā)手段；是集三維內(nèi)外輪廓測量、光固化技術(shù)、激光技術(shù)、粉末冶金、快速鑄造及快速模具制造等技術(shù)為一體(光機電一體化)的高新技術(shù)它能快速高精度地完成各種形狀產(chǎn)品的內(nèi)外輪廓測量，并通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理達(dá)到設(shè)計者的意圖。然后利用快速成型技術(shù)使數(shù)據(jù)成為看得見的實物模型，以便商家在市場中搶得先機，并取得經(jīng)濟(jì)利益。三維測量技術(shù)是逆工程技術(shù)系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，其作用主要體現(xiàn)在以下幾方面1.設(shè)計校驗檢測零件的加工尺寸是否符合圖紙要求，目前對關(guān)鍵尺寸通常采用手工測量，對于精度要求高、形狀復(fù)雜的零件，正常測量困難、工作量大，采用逆工程技術(shù)可以對零件進(jìn)行整體測量，將測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成CAD數(shù)據(jù)，在計算機內(nèi)對測量數(shù)據(jù)和設(shè)計數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗分析。
2.逆向設(shè)計在實際的設(shè)計工作中，設(shè)計師對所設(shè)計產(chǎn)品的構(gòu)思，諸如家用電器和汽車等具有復(fù)雜曲面外形的覆蓋件的設(shè)計意圖，往往難于直接在計算機上或圖紙上表達(dá)，此時，可以首先做成理想外形的泥模或木頭模，然后利用三維測量系統(tǒng)進(jìn)行快速測量，把模型的尺寸形狀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為三維CAD數(shù)據(jù)。
3.仿真制造解剖和仿真制造國內(nèi)外先進(jìn)樣機或失去供貨渠道的關(guān)鍵零件時，由于它們的形狀復(fù)雜、精度很高，很難用人工精確測繪，尤其對于模型內(nèi)腔的復(fù)雜形面，更無法進(jìn)行測繪；可以首先采用逆工程技術(shù)對零件進(jìn)行精確測量，然后輸出快速成型文件格式或CNC加工代碼，即可仿制出該零件。
綜上所述，對產(chǎn)品模型進(jìn)行三維自動測量并提供與下游技術(shù)過程的接口是逆工程技術(shù)中極為關(guān)鍵的一步，使廠家得以在最短的周期內(nèi)，以最低的開發(fā)成本，快速向市場投放新產(chǎn)品。
目前國內(nèi)外常見的三維測量設(shè)備有三坐標(biāo)測量機、工業(yè)CT、線掃描三維數(shù)字化測量儀和層析三維數(shù)字化測量機，各自的優(yōu)缺點分述如下1.三坐標(biāo)測量機目前最常用的三維測量設(shè)備。采用接觸式或非接觸式測量，可以連續(xù)測量或逐點觸發(fā)測量，測量精度高；最大缺點是測量效率低，價格也較為昂貴。
2.工業(yè)CT非接觸式測量，測量效率高，但測量精度較低，價格昂貴，不能滿足高精度測量的需求。
3.線掃描三維數(shù)字化測量儀采用線形激光光刀測量，可快速測量零件的外表面形狀，效率和精度均較高，缺點是無法測量內(nèi)腔、深孔等激光照射不到的地方。
4.層析三維數(shù)字化測量機采用斷層掃描測量技術(shù)，能同時快速測量物體的內(nèi)腔和外形輪廓尺寸，效率和精度均可以達(dá)到較高水平，缺點是要破壞原始零件，對于只需測量外形的零件不適用。
從測量效率和精度兩方面考慮，三坐標(biāo)測量機精度優(yōu)勢突出，但效率最低；工業(yè)CT效率優(yōu)勢突出，但精度最低。由于這些設(shè)備都是單個獨立的；使用者只能選擇其中的一種設(shè)備使用，不能兼顧精度與效率。同時上述任意一個設(shè)備都不能實現(xiàn)全功能的性能，即不能實現(xiàn)對外形和內(nèi)腔同時進(jìn)行測量。雖然一個使用者可以同時購買兩種設(shè)備，實現(xiàn)精度與效率的兼顧，但使用成本太高。
本發(fā)明的目的是，為解決上述問題提供一種結(jié)合線掃描測量儀和層析測量機，能夠兼顧效率與精度，并能實現(xiàn)全功能的多功能三維測量機。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種多功能三維測量機，包括層析測量機、控制裝置和線掃描測量頭，其中層析測量機包括臺架、工作臺、主軸頭和層析測頭，其中主軸頭設(shè)置盤狀銑刀夾；上述線掃描測量頭、主軸頭和層析測頭水平并排設(shè)置；主軸頭設(shè)置于中央，線掃描測量頭和層析測頭分列于主軸頭的兩側(cè)；線掃描測量頭的線掃描控制電纜和析測頭的層析控制電纜均連接控制裝置的輸入。
上述主軸頭的背面分別向左右兩側(cè)設(shè)置壁板，線掃描測量頭和層析測頭固定安裝于該壁板。
上述線掃描測量頭用安裝支架固定于壁板；層析測頭用可調(diào)支架固定于壁板。
本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是，線掃描測量儀和層析測量機具有一定的綜合優(yōu)勢，在現(xiàn)有技術(shù)水平和工業(yè)應(yīng)用場合，這兩種測量方法可以實現(xiàn)效率和精度的最佳匹配。所以在現(xiàn)有層析測量機的基礎(chǔ)上增加線掃描測量頭，可以簡單的將線掃描測量儀和層析測量機的功能綜合在一臺設(shè)備里。這樣一臺設(shè)備可以實現(xiàn)兩種測量方式，能夠?qū)崿F(xiàn)外形和內(nèi)腔測量的合理結(jié)合，實現(xiàn)全功能，并可以節(jié)約使用者的成本。將層析測量機的主軸頭設(shè)置于中央，將層析測頭和線掃描測量頭設(shè)置于主軸頭兩側(cè)，這種布置可以非常方便的使用層析測量和線掃描測量，不會出現(xiàn)互相妨礙的現(xiàn)象。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1是本發(fā)明一個實施例的立體圖；圖2是本發(fā)明一個實施例設(shè)置外罩后的立體圖；圖3是圖1主軸頭部分的立體圖；圖4是本發(fā)明一個實施例控制柜的外觀圖。
如圖所示，一種多功能三維測量機，包括層析測量機、控制裝置9和線掃描測量頭8，其中層析測量機包括臺架4、工作臺3、主軸頭6和層析測頭5；線掃描測量頭8、主軸頭6和層析測頭5水平并排設(shè)置；主軸頭6設(shè)置于中央，線掃描測量頭8和層析測頭5分列于主軸頭的兩側(cè)；具體的結(jié)構(gòu)是將主軸頭6的背面分別向左右兩側(cè)設(shè)置壁板15，線掃描測量頭8用安裝支架21固定于壁板15；層析測頭5用可調(diào)支架16固定于壁板15。線掃描測量頭的線掃描控制電纜23和層析測頭的層析控制電纜24均連接控制裝置9的輸入。
權(quán)利要求
1.一種多功能三維測量機，包括層析測量機、控制裝置(9)和線掃描測量頭(8)，其中層析測量機包括臺架(4)、工作臺(3)、主軸頭(6)和層析測頭(5)，所述的主軸頭設(shè)置盤狀銑刀夾；其特征在于上述線掃描測量頭(8)、主軸頭(6)和層析測頭(5)水平并排設(shè)置；主軸頭(6)設(shè)置于中央，線掃描測量頭(8)和層析測頭(5)分列于主軸頭的兩側(cè)；線掃描測量頭的線掃描控制電纜(23)和層析測頭的層析控制電纜(24)均連接控制裝置(9)的輸入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能三維測量機，其特征在于上述主軸頭(6)的背面分別向左右兩側(cè)設(shè)置壁板(15)，線掃描測量頭(8)和層析測頭(5)固定安裝于該壁板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能三維測量機，其特征在于上述線掃描測量頭(8)用安裝支架(21)固定于壁板(15)；層析測頭(5)用可調(diào)支架(16)固定于壁板(15)。
全文摘要
本發(fā)明是一種多功能三維測量機,包括層析測量機、控制裝置和線掃描測量頭,線掃描測量頭、主軸頭和層析測頭水平并排設(shè)置;主軸頭設(shè)置于中央,線掃描測量頭和層析測頭分列于主軸頭的兩側(cè);線掃描測量頭的線掃描控制電纜和層析測頭的層析控制電纜均連接控制裝置的輸入。線掃描測量儀和層析測量機具有一定的綜合優(yōu)勢,在現(xiàn)有技術(shù)水平和工業(yè)應(yīng)用場合,這兩種測量方法可以實現(xiàn)效率和精度的最佳匹配。這樣一臺設(shè)備可以實現(xiàn)兩種測量方式,能夠?qū)崿F(xiàn)外形和內(nèi)腔測量的合理結(jié)合,實現(xiàn)全功能,并可以節(jié)約使用者的成本。
文檔編號G01B11/00GK1261658SQ0011088
公開日2000年8月2日 申請日期2000年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月2日
發(fā)明者于慶燕, 李志鋒, 魯顯洋 申請人:海信集團(tuán)公司, 青島海信集團(tuán)技術(shù)中心