[其他]坐標(biāo)測量系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87107430
• 申請日: 1987-12-10
• 公開（公告）號: CN87107430A
• 公開（公告）日: 1988-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 格雷戈里·詹姆斯·麥克唐納
• 申請（專利權(quán)）人: 格雷戈里·詹姆斯·麥克唐納
• 主分類號: G01B5/03
• 分類號: G01B5/03;G01D3/02
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 肖爾剛

長期以來，測量坐標(biāo)用的器械只不過是一組直尺，放在適當(dāng)?shù)南鄬ξ恢蒙希谟邢拗频淖杂啥戎邢鄬顒印Ｓ行┣闆r下用電子器械測量，但是為取得精確讀數(shù)必需用非常精確而昂貴的構(gòu)造，這些構(gòu)造需要有非常嚴(yán)格細心的保養(yǎng)。

本發(fā)明的一種廣義形式，是提出一種坐標(biāo)測量系統(tǒng)，包括一種器械，其中有若干剛性元件互相連接，形成一個機械連桿系，連桿系有一個基座端，用于和待測量的物件相對固定，有一個測量端圍繞基座端作三向的活動，測量信號裝置產(chǎn)生表示各成對連接的剛性元件的相對位置或定向的電信號，處理裝置接受該信號，根據(jù)信號計算出測量端相對于基準(zhǔn)軸線各位置的三維坐標(biāo)輸出，基準(zhǔn)線相對于基座端固定，處理裝置在器械組裝后加校正程序，從而在計算該坐標(biāo)輸出時，用電子裝置校正具體器械的誤差。

最好在若干剛性臂中設(shè)第一及第二臂，互相用鉸鏈連接，圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸線，第三臂在第二臂自由端上固定，沿大致平行于第一旋轉(zhuǎn)軸線的第三軸線作相對于第二臂的平移，第一臂圍繞第二旋轉(zhuǎn)軸線，相對于基座端旋轉(zhuǎn)，第二旋轉(zhuǎn)軸線大致和第一旋轉(zhuǎn)軸線平行，當(dāng)計算出坐標(biāo)輸出中，第一，第二及第三軸線失調(diào)時，具體的誤差由處理裝置校正。

最好每一個信號裝置是一個旋轉(zhuǎn)編碼器，產(chǎn)生編碼器單位轉(zhuǎn)角的脈沖，處理裝置為每一編碼器的脈沖求代數(shù)和，保持一組脈沖和數(shù)值;表示第一臂和基礎(chǔ)，第二臂和第一臂的相對角位移的現(xiàn)行脈沖和數(shù)集;和表示第三臂及第二臂相對平行的現(xiàn)行脈沖和數(shù)集;在操作者的要求下，用處理裝置作數(shù)學(xué)運算，對脈沖和數(shù)作電子處理，從而將角度和平移數(shù)值轉(zhuǎn)變?yōu)闇y定的笛卡兒坐標(biāo)，數(shù)學(xué)運算包括以預(yù)定尺寸的器械為基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換，組裝后用編入處理裝置程序的一組現(xiàn)行糾錯項，對精確的組裝作修正，以糾正器械的具體誤差。

最好處理裝置有一個微處理器，安裝在系統(tǒng)內(nèi)，和一臺計算機連接，和計算機交換信息，微處理器保持編碼器的有控制的運轉(zhuǎn)，接受編碼器脈沖，并保持脈沖和數(shù)集，在計算機要求時，提供現(xiàn)行脈沖和數(shù)集數(shù)值。

最如由計算機保持現(xiàn)行誤差修正項，將數(shù)學(xué)運算應(yīng)用于將脈沖和數(shù)變換為測定的坐標(biāo)。

最好系統(tǒng)用計算機助糾錯過程作校正程序，從該處理裝置接受一組通過測量各點位置取得的各該測得的坐標(biāo)，各該測得的坐標(biāo)屬于一個組，組中至少有兩個該測得坐標(biāo)，這測得坐標(biāo)在組中有各點間的相應(yīng)的已知位置關(guān)系，至少一個位置關(guān)系中，有已知的有限距離;將該糾錯項最佳化，最大程度減小每組已知位置關(guān)系，和相應(yīng)組的測得坐標(biāo)通過計算求得的關(guān)系之間的舊納起來的誤差，直至舊納的誤差達到預(yù)計的容許水平。

最好各該組中的一個，有同一點的測得坐標(biāo)，因而相應(yīng)已知位置關(guān)系，是該組中全部點間有零距離，該組中的各測得坐標(biāo)，為當(dāng)該器械的該臂在各不同構(gòu)形中時，通過測量該同一點的位置取得。

最好處理裝置對應(yīng)于以前的測定外推工具上的已知位置的測定坐標(biāo)，外推為為該處推工具上的，或與該外推工具相對固定的預(yù)定點的坐標(biāo)位置。

并且，對本發(fā)明廣義方面可認為提出了一種測量三維物體上、相對于基準(zhǔn)軸線集的坐標(biāo)定位點的方法，方法包括操作一個坐標(biāo)測量裝置，以取得表示器械測量端位置的電信號，按以器械的設(shè)計結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的程序?qū)⑿盘栟D(zhuǎn)換，并在系統(tǒng)組裝后，將一組誤差修正項編入程序，用電子器件校正器械中的具體誤差，以產(chǎn)生精確的測定坐標(biāo)。

現(xiàn)對本發(fā)明的一個舉例實施方案，參照附圖敘述，附圖內(nèi)容如下：

圖1為本發(fā)明的機械聯(lián)桿系的坐標(biāo)測定系統(tǒng)概略圖;

圖2示將圖1中的器械用于檢查摩托車架的調(diào)直;

圖3示圖1中系統(tǒng)，對原有的誤差按本發(fā)明的理想特點修正;

圖4至7示用本發(fā)明一個實施方案產(chǎn)生的輸出，指示假設(shè)摩托車架的各種量度，車架按參照圖2所作敘述測量;

圖4為摩托車的側(cè)視圖，其中

軸矩＝1171.4mm

傾斜度＝27.3°

主銷縱傾移距＝190.6mm

基準(zhǔn)與前軸距離＝797.0mm

基準(zhǔn)與后軸距離＝380.4mm

基準(zhǔn)離地高度＝88.3mm

圖5為摩托車的俯視圖，其中

中線由后輪軸中點確定

前輪向中線右側(cè)偏移60°

后輪向中線扭轉(zhuǎn)4.3°

旋臂框軸中點向左離中線9.5mm

后輪圈向軸線調(diào)直時需作的調(diào)節(jié)＝6.9mm向右

后輪圈向前輪調(diào)直需作的調(diào)節(jié)＝1.1mm向左

傳動鏈上測定點間的側(cè)向偏移＝8.7mm向右

車叉在前軸上方650.0mm處的扭曲為5.1°

圖6為摩托車的前視圖，其中

導(dǎo)向頭從中線向右扭2.1°