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专利名称：一种空间移动点三维坐标的测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测量领域。
背景技术：
现代机械试验、各种工程等需要测量设备的摆震幅度、偏转角度等。三维坐标 测量装置是用于机械振动试验、空间点运动轨迹测量的装置。现在市场上技术比较成熟、广泛采用的是激光测量装置，一般有一个激光发射 口和一个标靶，激光发射口可以自动跟随标靶的运动。但是价格比较昂贵。
发明内容本实用新型的目的是为克服激光测量价格昂贵的缺点并能实现测量空间移动 点三维坐标的功能，特开发设计一种新的结构简单、成本低廉的空间点三维坐标测量装置。本实用新型的技术方案是一种空间移动点三维坐标的测量装置，由摇臂机构 1、线位移传感器2、第一角位移传感器3、转轴4、第二角位移传感器5和基座6组成。摇臂机构1及线位移传感器2通过机构连接；摇臂机构1由端头11、活塞杆12、 外筒13组成，端头11固定在活塞杆12上，活塞杆12可以在外筒13内做轴向运动；线 位移传感器由外壳21、拉杆22组成，线位移传感器的外壳21固定在摇臂机构1的外筒 13上，拉杆22固定在摇臂机构的活塞杆12上；测量时通过螺栓将需要测量的点与端头 11连接；线位移传感器2的拉杆22跟随摇臂机构活塞杆12的运动而运动，从而测出测 试点的线位移L ；第一角位移传感器3通过支架41固定在转轴4上；角片42—端与摇臂 机构外筒13通过螺栓相连，一端与第一角位移传感器3的转轴相连，角片42与摇臂机构 外筒13平行，第一角位移传感器3测得的角位移既是摇臂机构的仰角α ；第二角位移传 感器5通过支架62固定在基座6上，其轴直接固定在转轴4的轴线上；转轴4通过盖板 61、轴承63、限动螺母64、顶板65固定在基座6上，转轴4可以绕自身轴线灵活转动，
但不能做轴向运动；转轴4的转动带动第二角位移传感器5的轴转动，可以测得转动角度 β。如果线位移传感器零位移处基准座标(xO，y0，z0),则被测点的坐标为
λ 二 x0 + cos a cos β< y = y Q + L cos a sin β
ζ = + Z sin α本实用新型具有的优点和有益效果是与现有技术一般利用激光技术进行测 量、成本比较高相比，本装置将空间点的位置通过一个线位移和两个角位移来定位，安 装及测量都比较简单，成本也比较低。

图1为本实用新型测量装置主视图；图2为本实用新型测量装置摇臂机构及线位移传感器组合示意图；图3为本实用新型测量装置立体图；图4为本实用新型测量装置左视图的截面图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作详细描述。如图1所示，一种空间移动点三维坐标的测量装置，由摇臂机构1、线位移传感 器2、第一角位移传感器3、转轴4、第二角位移传感器5和基座6组成。摇臂机构1及线位移传感器2通过机构连接测量点的线位移，组成如图2所示。 摇臂机构1由端头11、活塞杆12、外筒13组成，端头11固定在活塞杆12上，活塞杆12 可以在外筒13内做轴向运动。测量时通过螺栓将需要测量的点与端头11连接。线位移 传感器的外壳21固定在摇臂机构的外筒13上，拉杆22固定在摇臂机构的活塞杆12上。 线位移传感器2的拉杆跟随摇臂机构活塞杆12的运动而运动，从而测出测试点的线位移 L。第一角位移传感器3的安装如图3所示。第一角位移传感器3通过支架41固定 在转轴4上；角片42—端与摇臂机构外筒13通过螺栓相连，一端与第一角位移传感器3 的转轴相连，角片42与摇臂机构外筒13平行。第一角位移传感器3测得的角位移既是 摇臂机构的仰角α。如图4所示，第二角位移传感器5通过支架62固定在基座6上，其轴直接固定 在转轴4的轴线上。转轴4通过盖板61、轴承63、限动螺母64、顶板65固定在基座6 上，转轴4可以绕自身轴线灵活转动，但不能做轴向运动。转轴4的转动带动第二角位 移传感器5的轴转动，因此可以测得转动角度β。如果线位移传感器零位移处基准座标(xO，y0，z0),则被测点的坐标为 f
X = X0 + Z cos a cos β [οο2ο] j 7 = ^0 + ^ cos a sin β ζ = ζ 0 + Z sin a
权利要求1.一种空间移动点三维坐标的测量装置，由摇臂机构(1)、线位移传感器(2)、第一 角位移传感器(3)、转轴(4)、第二角位移传感器(5)和基座(6)组成，其特征是，摇臂 机构(1)及线位移传感器(2)通过机构连接；摇臂机构(1)由端头(11)、活塞杆(12)、 外筒(13)组成，端头(11)固定在活塞杆(12)上，活塞杆(12)可以在外筒(13)内做轴 向运动；线位移传感器由外壳(21)、拉杆(22)组成，线位移传感器的外壳(21)固定在 摇臂机构(1)的外筒(13)上，拉杆(22)固定在摇臂机构的活塞杆(12)上；测量时通过 螺栓将需要测量的点与端头(11)连接；线位移传感器(2)的拉杆(22)跟随摇臂机构活塞 杆(12)的运动而运动，从而测出测试点的线位移L。
2.如权利要求1所述的空间移动点三维坐标的测量装置，其特征是，所述一角位移 传感器(3)通过支架(41)固定在转轴(4)上；角片(42) —端与摇臂机构外筒(13)通过 螺栓相连，一端与第一角位移传感器(3)的转轴相连，角片(42)与摇臂机构外筒(13)平 行，第一角位移传感器(3)测得的角位移即是摇臂机构的仰角α。
3.如权利要求1所述的空间移动点三维坐标的测量装置，其特征是，所述第二角位移 传感器(5)通过支架(62)固定在基座(6)上，其轴直接固定在转轴(4)的轴线上；转轴 ⑷通过盖板(61)、轴承(63)、限动螺母(64)、顶板(65)固定在基座(6)上，转轴(4) 可以绕自身轴线灵活转动，但不能做轴向运动；转轴(4)的转动带动第二角位移传感器 (5)的轴转动，可以测得转动角度β。
专利摘要本实用新型公开了一种空间移动点三维坐标的测量装置，由摇臂机构1、线位移传感器2、第一角位移传感器3、转轴4、第二角位移传感器5和基座6组成，摇臂机构1及线位移传感器2通过机构连接，测量时将需要测量的点与摇臂机构1的端头11连接，线位移传感器2跟随摇臂机构的运动而运动，从而测出测试点的线位移L；第一角位移传感器3通过支架41固定在转轴4上，第二角位移传感器5通过支架62固定在基座6上，可以分别测得仰角α和转动角度β。与现有技术一般利用激光技术进行测量、成本比较高相比，本装置将空间点的位置通过一个线位移和两个角位移来定位，安装及测量都比较简单，成本也比较低。
文档编号G01B21/00GK201795785SQ20102025978
公开日2011年4月13日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者丁学斌, 刘学运, 李胜军 申请人:中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所