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专利名称：六杆六铰点六自由度测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量装置，更确切地说，本发明涉及一种六杆六铰点六自由度测
量装置。
背景技术：
六自由度测量平台通常各采用六只万向铰链点的上坐标联接板、下坐标联接板以及六个液压缸组成，通常将下坐标联接板固定，作为静坐标联接板，则通过六个液压缸的伸缩运动，上坐标联接板就会在空间实现空间的六自由度运动。目前对六自由度测量装置的研究还比较少，例如中国专利公开(告)号为101216291，公开(告)日为2008年7月9日，发明名称为“六自由度坐标联接板精密测量机构”；中国专利公开(告)号为102476288A，公 开(告)日为2012年5月30日，发明名称为“一种专用六自由度并联机构”；中国专利公开(告)号为200960608，公开(告)日为2007年10月17日，发明名称为“用作机械测量机与虚拟轴数控机床的六自由度并联机构”;国外学者也有关于Stewart结构的六自由度测量装置的研究，但是这些六自由度测量装置都采用3-6、4-6或6-6铰点的六自由度测量系统，存在的主要问题是铰点数多、结构复杂、不便于位姿正解计算、运动精度偏低与制造成本较高等缺陷。而目前在使用的六自由度坐标联接板，其性能很受局限性，在实际应用中并不便捷。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在铰链点数多、结构复杂、性能很受局限性及在实际应用中并不便捷的问题，提供了一种六杆六铰点六自由度测量装置。为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的所述的六杆六铰点六自由度测量装置包括动坐标联接板、I号拉杆式直线位移传感器总成、2号拉杆式直线位移传感器总成、3号拉杆式直线位移传感器总成、静坐标联接板、4号拉杆式直线位移传感器、5号拉杆式直线位移传感器总成与6号拉杆式直线位移传感器总成。I号拉杆式直线位移传感器总成的上端与动坐标联接板上的2号支承轴采用I号上端滚珠轴承连接，2号拉杆式直线位移传感器总成的上端与动坐标联接板上的2号支承轴采用2号上端滚珠轴承连接。2号拉杆式直线位移传感器总成的下端与静坐标联接板上的5号支承轴采用2号下端滚珠轴承连接，3号拉杆式直线位移传感器总成的下端与静坐标联接板上的5号支承轴采用3号下端滚珠轴承连接。3号拉杆式直线位移传感器总成的上端与动坐标联接板上的3号支承轴采用3号上端滚珠轴承连接，4号拉杆式直线位移传感器总成的上端与动坐标联接板上的3号支承轴采用4号上端滚珠轴承连接。4号拉杆式直线位移传感器总成的下端与静坐标联接板中的6号支承轴采用4号下端滚珠轴承连接，5号拉杆式直线位移传感器总成的下端与静坐标联接板中的6号支承轴采用5号下端滚珠轴承连接。5号拉杆式直线位移传感器总成的上端与动坐标联接板上的I号支承轴采用5号上端滚珠轴承连接，6号拉杆式直线位移传感器总成的上端与动坐标联接板上的I号支承轴采用6号上端滚珠轴承连接。6号拉杆式直线位移传感器总成的下端与静坐标联接板中的4号支承轴采用6号下端滚珠轴承连接，I号拉杆式直线位移传感器总成的下端与静坐标联接板中的4号支承轴采用I号下端滚珠轴承连接。技术方案中所述的I号拉杆式直线位移传感器总成的上端即是I号拉杆式直线位移传感器总成的I号上端半十字弯头，2号拉杆式直线位移传感器总成的上端即是2号拉杆式直线位移传感器总成的2号上端半十字弯头。所述的2号拉杆式直线位移传感器总成的下端即是2号拉杆式直线位移传感器总成的2号下端半十字弯头，3号拉杆式直线位移传感器总成的下端即是3号拉杆式直线位移传感器总成的3号下端半十字弯头。所述的3号拉杆式直线位移传感器总成的上端即是3号拉杆式直线位移传感器总成的3号上端半十字弯头，4号拉杆式直线位移传感器总成的上端即是4号拉杆式直线位移传感器总成的4号上端半十字弯头。4号拉式直线位移传感器总成的下端即是4号拉杆式直线位移传感器总成的4号下端半十字弯头，5号拉杆式直线位移传感器总成的下端即是5号拉杆式直线位移传感器总成的5号下端半十字弯头。5号拉杆式直线位移传感器总成的上端即是5号拉杆式直线位移传感器总成的5号上端半十字弯头，6号拉杆式直线位移传感器总成的上端即是6号拉杆式直线位移传感器总成的6号上端半十字弯头。6号拉杆式直线位移传感器总成)的下端即是6号拉杆式直线位移传感器总成的6号下端半十字弯头，I号拉杆式直线位移传感·器总成的下端即是I号拉杆式直线位移传感器总成的I号下端半十字弯头。技术方案中所述的安装有I号上端半十字弯头与2号上端半十字弯头的2号支承轴的外端安装有2号固定螺母。安装有2号下端半十字弯头与3号下端半十字弯头的5号支承轴的外端安装有5号固定螺母。安装有3号上端半十字弯头与4号上端半十字弯头的3号支承轴的外端安装有3号固定螺母。安装有4号下端半十字弯头与5号下端半十字弯头的6号支承轴的外端安装有6号固定螺母。安装有5号上端半十字弯头与6号上端半十字弯头的I号支承轴的外端安装有I号固定螺母。安装有6号下端半十字弯头与I号下端半十字弯头的4号支承轴的外端安装有4号固定螺母。技术方案中所述的I号拉杆式直线位移传感器总成包括I号拉杆式直线位移传感器、I号上端半十字关节、I号上端半十字弯头、I号下端半十字关节与I号下端半十字弯头。所述的I号拉杆式直线位移传感器中拉杆的伸出端与I号上端半十字关节用螺栓固定，I号上端半十字关节与I号上端半十字弯头通过滚珠轴承连接并用螺母紧固，I号拉杆式直线位移传感器中的I号下端尾盖通过螺栓与I号下端的半十字关节相连接，I号下端半十字关节与I号下端半十字弯头通过滚珠轴成相连接并用螺母紧固。技术方案中所述的I号拉杆式直线位移传感器总成、2号拉杆式直线位移传感器总成、3号拉杆式直线位移传感器总成、4号拉杆式直线位移传感器总成、5号拉杆式直线位移传感器总成与6号拉杆式直线位移传感器总成结构相同。即1号拉杆式直线位移传感器、2号拉杆式直线位移传感器、3号拉杆式直线位移传感器、4号拉杆式直线位移传感器、5号拉杆式直线位移传感器与6号拉杆式直线位移传感器结构相同。I号上端半十字关节、2号上端半十字关节、3号上端半十字关节、4号上端半十字关节、5号上端半十字关节与6号上端半十字关节结构相同。I号上端半十字弯头、2号上端半十字弯头、3号上端半十字弯头、4号上端半十字弯头、5号上端半十字弯头、6号上端半十字弯头、I号下端半十字弯头、2号下端半十字弯头、3号下端半十字弯头、4号下端半十字弯头、5号下端半十字弯头与6号下端半十字弯头结构相同。I号下端半十字关节、2号下端半十字关节、3号下端半十字关节、4号下端半十字关节、5号下端半十字关节与6号下端半十字关节结构相同。技术方案中所述的动坐标联接板为正六边形的盘类结构件，包括正六边形的中心处设置有圆孔的顶板、圆筒、六块结构相同的支撑壁、I号支承轴、2号支承轴、3号支承轴与12块结构相同的筋板。六块结构相同的支撑壁垂直地固定在正六边形的顶板的周边，圆筒固定在正六边形的顶板的中心处，圆筒与六块结构相同的支撑壁之间均匀固定12块结构相同的筋板，动坐标联接板周边的支撑壁上设置有I号支承轴、2号支承轴和3号支承轴，相邻两个支承轴的夹角为120°。所述的静坐标联接板包括正六边形的中心处设置有圆孔的底板、底板圆筒、六块结构相同的底板支撑壁、4号支承轴、5号支承轴、6号支承轴与12块结构相同的底板筋板。六块结构相同的底板支撑壁垂直地固定在正六边形的底板的周边，底板圆筒固定在正六边形的底板的中心处，底板圆筒与六块结构相同的底板支撑壁之间均匀固定12块结构相同的底板筋板，静坐标联接板周边的底板支撑壁上设置有4号支承轴、5号支承轴和6号支承轴，相邻两个支承轴的夹角为120°。其中所述的动坐标联接板与静坐标联接板结构相 同，即顶板与底板结构相同，圆筒与底板圆筒结构相同，六块结构相同的支撑壁与六块结构相同的底板支撑壁结构相同，12块结构相同的筋板与12块结构相同的底板筋板结构相同，I号支承轴、2号支承轴、3号支承轴、4号支承轴、5号支承轴与6号支承轴结构相同。与现有技术相比本发明的有益效果是I.本发明所述的六杆六铰点六自由度测量装置是涉及了一种动坐标联接板与静坐标联接板分别具有三个铰链点的六自由度测量装置，即一种3-3铰点的六自由度测量装置，简化了结构，便于六自由测量装置中动坐标联接板位姿正反解的计算。2.本发明所述的六杆六铰点六自由度测量装置只需要把静坐标联接板固定后，确定空间的静坐标系，将被测机构固定在动坐标联接板上，随着被测机构发生空间六自由度的变化，动坐标联接板的空间位姿也就发生了改变，六个拉杆式直线位移传感器的长度发生变化。我们可以通过六个拉杆式直线位移传感器的长度变化量来计算得到动坐标联接板的六自由度变化。3.本发明所述的六杆六铰点六自由度测量装置中坐标联接板的同一个支承轴依次通过滚珠轴承与两个半十字弯头连接，两个半十字弯头相扣合形成十字弯头并通过螺母紧固，同一个拉杆式直线位移传感器总成的上端半十字关节和下端半十字关节配合形成十字关节，这样可以保证每个拉杆式直线位移传感器总成的轴线在运动中时刻通过所连接铰点，以获得较高的运动精度。以5号支承轴19的连接为例，与其相连接的分别是2号拉杆式直线位移传感器总成3中的2号下端半十字弯头与3号拉杆式直线位移传感器总成4中的3号下端半十字弯头，更具体地说，2号下端半十字弯头22的轴线Ll、3号下端半十字弯头23的轴线L2、2号拉杆式直线位移传感器24的轴线L4、3号拉杆式直线位移传感器25的轴线L5和5号支承轴19的轴线L3在每个时刻都始终相交于5号支承轴19的轴线L3上的同一点01，其他支承轴处的连接与5号支承轴19处相同，因此能保证运动精度。


下面结合附图对本发明作进一步的说明图I为本发明所述的六杆六铰点六自由度测量装置结构组成的轴测投影图2为本发明所述的六杆六铰点六自由度测量装置结构组成的主视图；图3为本发明所述的六杆六铰点六自由度测量装置结构组成的俯视图；图4为图I中A处动坐标联接板铰点处结构组成局部放大的轴测投影图；图5为图I中B处静坐标联接板铰点处结构组成局部放大的轴测投影图；图6为图3中C处动坐标联接板铰点处结构组成局部放大的轴测投影图；图7为图2中M-M剖面剖切后所得到的局部放大的剖视图；图8为图2中Q-Q剖面剖切后所得到的局部放大的剖视图；图9为本发明所述的六杆六铰点六自由度测量装置中所采用的I号拉杆式直线位移传感器总成结构组成的轴测投影图；·图10为本发明所述的六杆六铰点六自由度测量装置中所采用的动坐标联接板结构组成的轴测投影图；图11为本发明所述的六杆六铰点六自由度测量装置中所采用的静坐标联接板结构组成的轴测投影图；图12为本发明所述的六杆六铰点六自由度测量装置中所采用的I号支撑轴的结构组成的轴测投影图；图13为本发明所述的六杆六铰点六自由度测量装置中所采用的I号下端尾盖、I号下端半十字关节和I号下端半十字弯头连接关系的主视图；图14为本发明所述的六杆六铰点六自由度测量装置中所采用的I号拉杆与I号上端半十字关节和I号半十字弯头连接关系的主视图；图15为本发明所述的六杆六铰点六自由度测量装置中所采用的I号上端半十字关节结构组成的轴测投影图；图16为本发明所述的六杆六铰点六自由度测量装置中所采用的I号下端半十字关节结构组成的轴测投影图；图17为本发明所述的六杆六铰点六自由度测量装置中所采用的I号上端半十字弯头结构组成的轴测投影图；图18为本发明所述的六杆六铰点六自由度测量装置中I号支承轴和I号上端半十字弯头与2号上端半十字弯头连接关系的轴测投影图；图中1.动坐标联接板，2. I号拉杆式直线位移传感器总成，3. 2号拉杆式直线位移传感器总成，4. 3号拉杆式直线位移传感器总成，5.静坐标联接板，6. 4号拉杆式直线位移传感器总成，7. 5号拉杆式直线位移传感器总成，8. 6号拉杆式直线位移传感器总成，9. I号上端半十字关节，10. I号拉杆式直线位移传感器，11. I号下端半十字弯头，12. I号下端半十字关节，13. I号下端尾盖，14. I号上端半十字弯头，15. I号支承轴，16. 2号支承轴，17. 3号支承轴，18. 4号支承轴，19. 5号支承轴,20. 6号支承轴,21. I号拉杆,22. 2号下端半十字弯头，23. 3号下端半十字弯头，24. 2号拉杆式直线位移传感器，25. 3号拉杆式直线位移传感器，LI. 2号下端半十字弯头轴线，L2. 3号下端半十字弯头轴线，L3. 5号支承轴轴线，L4. 2号拉杆式直线位移传感器轴线，L5. 3号拉杆式直线位移传感器轴线，01. 2号下端半十字弯头轴线、3号下端半十字弯头轴线、2号拉杆式直线位移传感器轴线、3号拉杆式直线位移传感器轴线和5号板轴轴线的交点。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作详细的描述参照图I至图3，本发明所述的六杆六铰点六自由度测量装置主要由动坐标联接板I、I号拉杆式直线位移传感器总成2、2号拉杆式直线位移 传感器总成3、3号拉杆式直线位移传感器总成4、静坐标联接板5、4号拉杆式直线位移传感器总成6、5号拉杆式直线位移传感器总成7和6号拉杆式直线位移传感器总成8组成。其中动坐标联接板I的结构与静坐标联接板5的结构相同，I号拉杆式直线位移传感器总成2、2号拉杆式直线位移传感器总成3、3号拉杆式直线位移传感器总成4、4号拉杆式直线位移传感器总成6、5号拉杆式直线位移传感器总成7与6号拉杆式直线位移传感器总成8结构相同。即I号拉杆式直线位移传感器10、2号拉杆式直线位移传感器、3号拉杆式直线位移传感器、4号拉杆式直线位移传感器、5号拉杆式直线位移传感器与6号拉杆式直线位移传感器结构相同；1号上端半十字关节9、2号上端半十字关节、3号上端半十字关节、4号上端半十字关节、5号上端半十字关节与6号上端半十字关节结构相同；1号上端半十字弯头14，2号上端半十字弯头、3号上端半十字弯头、4号上端半十字弯头、5号上端半十字弯头、6号上端半十字弯头、I号下端半十字弯头11、2号下端半十字弯头、3号下端半十字弯头、4号下端半十字弯头、5号下端半十字弯头与6号下端半十字弯头结构相同；1号下端半十字关节12、2号下端半十字关节、3号下端半十字关节、4号下端半十字关节、5号下端半十字关节与6号下端半十字关节结构相同。参阅图9，所述的I号拉杆式直线位移传感器10是标准件，可根据具体应用来选择，可选用其中的拉杆式磁致伸缩位移传感器、拉杆式电阻位移传感器、拉杆式导电塑胶膜位移传感器等等。所述的I号拉杆式直线位移传感器总成2包括I号拉杆式直线位移传感器10、I号上端半十字关节9、I号上端半十字弯头14、I号下端半十字关节12与I号下端半十子弯头11。所述的I号拉杆式直线位移传感器10中的拉杆21的伸出端与I号上端半十字关节9用螺栓固定，I号上端半十字关节9与I号上端半十字弯头14通过滚珠轴承连接并用螺母紧固。I号拉杆式直线位移传感器下端的I号下端尾盖13通过螺栓与I号拉杆式直线位移传感器10外壳联接，I号下端尾盖13的另一端则通过螺栓与I号下端的半十字关节12相连接，I号下端半十字关节12的左端与I号下端半十字弯头11通过滚珠轴承相连接并用螺母紧固。将被测机构固定在动坐标联接板上，当被测机构发生空间六自由度的变化时，动坐标联接板的空间位姿也就发生了改变，则拉杆式直线位移传感器的拉杆就会上下移动，那么通过位移传感器就可以准确地测量位移量。参阅图10与图11，所述的动坐标联接板I为正六边形的盘类结构件，包括正六边形的中心处设置有圆孔的顶板、圆筒、六块结构相同的支撑壁、I号支承轴15、2号支承轴16、3号支承轴17与12块结构相同的筋板。六块结构相同的支撑壁垂直地焊接固定在正六边形的顶板的周边，圆筒固定在正六边形的顶板的中心处，圆筒的内径与顶板中心处圆孔的内径相等，圆筒的外壁与六块结构相同的支撑壁内壁之间均匀固定12块结构相同的筋板，动坐标联接板I周边垂直的支撑壁上设置有I号支承轴15、2号支承轴16和3号支承轴17，相邻两个支承轴的夹角为120。。所述的静坐标联接板(5)包括正六边形的中心处设置有圆孔的底板、底板圆筒、六块结构相同的底板支撑壁、4号支承轴18、5号支承轴19、6号支承轴20与12块结构相同的底板筋板。六块结构相同的底板支撑壁垂直地焊接固定在正六边形的底板的周边，底板圆筒固定在正六边形的底板的中心处，底板圆筒的内径与底板中心处圆孔的内径相等，底板圆筒的外壁与六块结构相同的底板支撑壁内壁之间均匀固定12块结构相同的底板筋板，静坐标联接板5周边垂直的底板支 撑壁上设置有4号支承轴18、5号支承轴19和6号支承轴20，相邻两个支承轴的夹角为120°。其中所述的动坐标联接板I与静坐标联接板5结构相同，即顶板与底板结构相同，圆筒与底板圆筒结构相同，六块结构相同的支撑壁与六块结构相同的底板支撑壁结构相同，12块结构相同的筋板与12块结构相同的底板筋板结构相同，I号支承轴15、2号支承轴16、3号支承轴17、4号支承轴18、5号支承轴19与6号支承轴20结构相同。所述的动坐标联接板I与静坐标联接板5既可以采用钢板焊接方式制成，也可以采用铸造方式制成。各拉杆式直线位移传感器总成和动坐标联接板I与静坐标联接板5上的各支撑轴按以下顺序连接1号拉杆式直线位移传感器总成2中的I号上端半十字弯头14与动坐标联接板I上的2号支承轴16通过滚珠轴承连接，2号拉杆式直线位移传感器总成3中的2号上端半十字弯头与动坐标联接板I中的2号支承轴16通过滚珠轴承连接，再用螺母将连接在动坐标联接板I中的2号支承轴16上的I号上端半十字弯头14与2号上端半十字弯头紧固；2号拉杆式直线位移传感器总成3中的2号下端半十字弯头与静坐标联接板5上的5号支承轴19通过滚珠轴承连接，3号拉杆式直线位移传感器总成4中的3号下端半十字弯头与静坐标联接板5上的5号支承轴19通过滚珠轴承连接，再用螺母将连接在静坐标联接板5中的5号支承轴19上的2号下端半十字弯头与3号下端半十字弯头紧固；3号拉杆式直线位移传感器总成4中的3号上端半十字弯头与动坐标联接板I上的3号支承轴17通过滚珠轴承连接，4号拉杆式直线位移传感器总成6中的4号上端半十字弯头与动坐标联接板I上的3号支承轴17通过滚珠轴承连接，并用螺母将连接在动坐标联接板I上的3号支承轴17上的3号上端半十字弯头与4号上端半十字弯头紧固；4号拉杆式直线位移传感器总成6中的4号下端半十字弯头与静坐标联接板5中的6号支承轴20通过滚珠轴承连接，5号拉杆式直线位移传感器总成7中的5号下端半十字弯头与静坐标联接板5中的6号支承轴20通过滚珠轴承连接，再用螺母将连接在静坐标联接板5中的6号支承轴20上的4号下端半十字弯头与5号下端半十字弯头紧固；5号拉杆式直线位移传感器总成(7)中的5号上端半十字弯头与动坐标联接板I上的I号支承轴(15)通过滚珠轴承连接，6号拉杆式直线位移传感器总成8中的6号上端半十字弯头与动坐标联接板I上的I号支承轴15通过滚珠轴承连接，并用螺母将连接在动坐标联接板I中的I号支承轴15上的5号上端半十字弯头与6号上端半十字弯头紧固；6号拉杆式直线位移传感器总成8中的6号下端半十字弯头与静坐标联接板5中的4号支承轴18通过滚珠轴承连接，I号拉杆式直线位移传感器总成2中的I号下端半十字弯头11与静坐标联接板5中的4号支承轴18通过滚珠轴承连接，并用螺母将连接在静坐标联接板5中的4号支承轴18上的6号下端半十字弯头与I号下端半十字弯头11紧固。
六杆六铰点六自由度测量装置的工作原理本发明所述的测量装置是一种动坐标联接板I与静坐标联接板5分别具有三个铰链点的六杆六铰点六自由度测量装置，即一种3-3铰点的六自由度测量装置，简化了结构，便于六杆六铰点六自由测量装置动坐标联接板I位姿正解的计算。我们只需要把静坐标联接板5固定后，确定空间的静坐标系，即将静坐标联接板5的中心作为空间直角坐标系的原点，建立OXYZ的空间直角坐标系，将被测机构固定在动坐标联接板I上，当被测机构发生空间六自由度的变化，动坐标联接板I的空间位姿也就发生了改变，六个拉杆式直线位移传感器的长度发生变化，动坐标联接板I的空间位姿也就发生了改变。我们可以通过六个拉杆式直线位移传感器的长度变化量来计算得到动坐标联接板I的六自由度变化，就可以得到被测机构发生的空间六自由度变化，即沿X、Y、Z轴三个方向的移动距离，以及绕X、Y、Z轴的三个转动角度。两个上端(或下端)半十字弯头采用滚珠轴承和动坐标联接板I或静坐 标联接板5上的某一个支承轴转动连接，两个上端(或下端)半十字弯头相扣合形成一个完整的十字弯头并通过螺母紧固，同一个拉杆式直线位移传感器的上端半十字关节和其下端半十字关节配合形成一个完整的十字关节，这样可以保证每个拉杆式直线位移传感器总成的轴线在运动中时刻通过所连接铰点(支承轴)，以获得较高的运动精度。以5号支承轴19的连接为例，与其相连接的分别是2号拉杆式直线位移传感器总成3中的2号下端半十字弯头22与3号拉杆式直线位移传感器总成4中的3号下端半十字弯头23，更具体地说，2号下端半十字弯头22的轴线Ll、3号下端半十字弯头23的轴线L2、2号拉杆式直线位移传感器24的轴线L4、3号拉杆式直线位移传感器25的轴线L5和5号支承轴19的轴线L3在每个时刻都始终相交于5号支承轴19的轴线L3上的同一点01，其他支承轴处的连接与5号支承轴处相同，因此能保证运动精度。这种新型的空间六自由测量装置适合各种机械或车辆机构的六自由度测量，适用范围广泛。
权利要求
1.一种六杆六铰点六自由度测量装置，其特征在于，所述的六杆六铰点六自由度测量装置包括动坐标联接板(I)、I号拉杆式直线位移传感器总成(2)、2号拉杆式直线位移传感器总成(3)、3号拉杆式直线位移传感器总成(4)、静坐标联接板(5)、4号拉杆式直线位移传感器(6)、5号拉杆式直线位移传感器总成(7)与6号拉杆式直线位移传感器总成(8)； I号拉杆式直线位移传感器总成(2)的上端与动坐标联接板(I)上的2号支承轴(16)采用I号上端滚珠轴承连接，2号拉杆式直线位移传感器总成(3)的上端与动坐标联接板(I)上的2号支承轴(16)采用2号上端滚珠轴承连接；2号拉杆式直线位移传感器总成(3)的下端与静坐标联接板(5)上的5号支承轴(19)采用2号下端滚珠轴承连接，3号拉杆式直线位移传感器总成(4)的下端与静坐标联接板(5)上的5号支承轴(19)采用3号下端滚珠轴承连接；3号拉杆式直线位移传感器总成(4)的上端与动坐标联接板(I)上的3号支承轴(17)采用3号上端滚珠轴承连接，4号拉杆式直线位移传感器总成(6)的上端与动坐标联接板(I)上的3号支承轴(17)采用4号上端滚珠轴承连接；4号拉杆式直线位移传感器总成(6)的下端与静坐标联接板(5)中的6号支承轴(20)采用4号下端滚珠轴承连接，5号拉杆式直线位移传感器总成(7)的下端与静坐标联接板(5)中的6号支承轴(20)采用5号下端滚珠轴承连接；5号拉杆式直线位移传感器总成(7)的上端与动坐标联接板(I)上的I号支承轴(15)采用5号上端滚珠轴承连接，6号拉杆式直线位移传感器总成(8)的上端与动坐标联接板(I)上的I号支承轴(15)采用6号上端滚珠轴承连接；6号拉杆式直线位移传感器总成(8)的下端与静坐标联接板(5)中的4号支承轴(18)采用6号下端滚珠轴承连接，I号拉杆式直线位移传感器总成(2)的下端与静坐标联接板(5)中的4号支承轴(18)采用I号下端滚珠轴承连接。
2.按照权利要求I所述的六杆六铰点六自由度测量装置，其特征在于，所述的I号拉杆式直线位移传感器总成(2)的上端即是I号拉杆式直线位移传感器总成(2)的I号上端半十字弯头(14)，2号拉杆式直线位移传感器总成(3)的上端即是2号拉杆式直线位移传感器总成(3)的2号上端半十字弯头；所述的2号拉杆式直线位移传感器总成(3)的下端即是2号拉杆式直线位移传感器总成(3)的2号下端半十字弯头，3号拉杆式直线位移传感器总成(4)的下端即是3号拉杆式直线位移传感器总成(4)的3号下端半十字弯头；所述的3号拉杆式直线位移传感器总成(4)的上端即是3号拉杆式直线位移传感器总成(4)的3号上端半十字弯头，4号拉杆式直线位移传感器总成(6)的上端即是4号拉杆式直线位移传感器总成(6)的4号上端半十字弯头；4号拉杆式直线位移传感器总成(6)的下端即是4号拉杆式直线位移传感器总成(6)的4号下端半十字弯头，5号拉杆式直线位移传感器总成(7)的下端即是5号拉杆式直线位移传感器总成(7)的5号下端半十字弯头；5号拉杆式直线位移传感器总成(7)的上端即是5号拉杆式直线位移传感器总成(7)的5号上端半十字弯头，6号拉杆式直线位移传感器总成(8)的上端即是6号拉杆式直线位移传感器总成(8)的6号上端半十字弯头；6号拉杆式直线位移传感器总成(8)的下端即是6号拉杆式直线位移传感器总成(8)的6号下端半十字弯头，I号拉杆式直线位移传感器总成(2)的下端即是I号拉杆式直线位移传感器总成(2)的I号下端半十字弯头(11)。
3.按照权利要求2所述的六杆六铰点六自由度测量装置，其特征在于，所述的安装有I号上端半十字弯头(14)与2号上端半十字弯头的2号支承轴(16)的外端安装有2号固定螺母；安装有2号下端半十字弯头与3号下端半十字弯头的5号支承轴(19)的外端安装有5号固定螺母；安装有3号上端半十字弯头与4号上端半十字弯头的3号支承轴(17)的外端安装有3号固定螺母；安装有4号下端半十字弯头与5号下端半十字弯头的6号支承轴(20)的外端安装有6号固定螺母；安装有5号上端半十字弯头与6号上端半十字弯头的I号支承轴(15)的外端安装有I号固定螺母；安装有6号下端半十字弯头与I号下端半十字弯头(11)的4号支承轴(18)的外端安装有4号固定螺母。
4.按照权利要求I所述的六杆六铰点六自由度测量装置，其特征在于，所述的I号拉杆式直线位移传感器总成(2)包括I号拉杆式直线位移传感器(10)、1号上端半十字关节(9)、1号上端半十字弯头(14)、1号下端半十字关节(12)与I号下端半十字弯头(11)； 所述的I号拉杆式直线位移传感器(10)中拉杆(21)的伸出端与I号上端半十字关节(9)用螺栓固定，I号上端半十字关节(9)与I号上端半十字弯头(14)通过滚珠轴承连接并用螺母紧固，I号拉杆式直线位移传感器(10)中的I号下端尾盖(13)通过螺栓与I号下端的半十字关节(12)相连接，I号下端半十字关节(12)与I号下端半十字弯头(11)通过滚珠轴成相连接并用螺母紧固。
5.按照权利要求I所述的六杆六铰点六自由度测量装置，其特征在于，所述的I号拉杆式直线位移传感器总成(2)、2号拉杆式直线位移传感器总成(3)、3号拉杆式直线位移传感器总成(4)、4号拉杆式直线位移传感器总成(6)、5号拉杆式直线位移传感器总成(7)与6号拉杆式直线位移传感器总成(8)结构相同；即 I号拉杆式直线位移传感器(10)、2号拉杆式直线位移传感器、3号拉杆式直线位移传感器、4号拉杆式直线位移传感器、5号拉杆式直线位移传感器与6号拉杆式直线位移传感器结构相同；1号上端半十字关节(9)、2号上端半十字关节、3号上端半十字关节、4号上端半十字关节、5号上端半十字关节与6号上端半十字关节结构相同；1号上端半十字弯头(14),2号上端半十字弯头、3号上端半十字弯头、4号上端半十字弯头、5号上端半十字弯头、6号上端半十字弯头、I号下端半十字弯头(11 )、2号下端半十字弯头、3号下端半十字弯头、4号下端半十字弯头、5号下端半十字弯头与6号下端半十字弯头结构相同；1号下端半十字关节(12)、2号下端半十字关节、3号下端半十字关节、4号下端半十字关节、5号下端半十字关节与6号下端半十字关节结构相同。
6.按照权利要求I所述的六杆六铰点六自由度测量装置，其特征在于，所述的动坐标联接板(I)为正六边形的盘类结构件，包括正六边形的中心处设置有圆孔的顶板、圆筒、六块结构相同的支撑壁、I号支承轴(15)、2号支承轴(16)、3号支承轴(17)与12块结构相同的筋板； 六块结构相同的支撑壁垂直地固定在正六边形的顶板的周边，圆筒固定在正六边形的顶板的中心处，圆筒与六块结构相同的支撑壁之间均匀固定12块结构相同的筋板，动坐标联接板(I)周边的支撑壁上设置有I号支承轴(15)、2号支承轴(16)和3号支承轴(17)，相邻两个支承轴的夹角为120° ； 所述的静坐标联接板(5)包括正六边形的中心处设置有圆孔的底板、底板圆筒、六块结构相同的底板支撑壁、4号支承轴(18)、5号支承轴(19)、6号支承轴(20)与12块结构相同的底板筋板； 六块结构相同的底板支撑壁垂直地固定在正六边形的底板的周边，底板圆筒固定在正六边形的底板的中心处，底板圆筒与六块结构相同的底板支撑壁之间均匀固定12块结构相同的底板筋板，静坐标联接板(5)周边的底板支撑壁上设置有4号支承轴(18)、5号支承轴(19)和6号支承轴(20)，相邻两个支承轴的夹角为120° ;其中 所述的动坐标联接板(O与静坐标联接板(5)结构相同，即顶板与底板结构相同，圆筒与底板圆筒结构相同，六块结构相同的支撑壁与六块结构相同的底板支撑壁结构相同，12块结构相同的筋板与12块结构相同的底板筋板结构相同，I号支承轴(15)、2号支承轴(16)、3号支承轴(17)、4号支承轴(18 )、5号支承轴(19 )与6号支承轴(20 )结构相同。
全文摘要
本发明公开了一种六杆六铰点六自由度测量装置，旨在克服现有技术中的结构复杂、测量计算不方便、运动精度差与制造成本高的问题。所述的六杆六铰点六自由度测量装置包括动坐标联接板、静坐标联接板、1号至6号拉杆式直线位移传感器总成。动坐标联接板的周边设置有1号支承轴、2号支承轴与3号支承轴；静坐标联接板的周边设置有4号支承轴、5号支承轴与6号支承轴。1号与2号、3号与4号、5号与6号拉杆式直线位移传感器总成的上端依次和2号支承轴、3号支承轴与1号支承轴转动连接并采用螺母紧固。2号与3号、4号与5号、6号与1号拉杆式直线位移传感器总成的下端依次和5号支承轴、6号支承轴、4号支承轴转动连接并采用螺母紧固。
文档编号G01B21/00GK102878963SQ20121038496
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月11日 优先权日2012年10月11日
发明者苏建, 陈熔, 宋建, 王秀刚, 曹晓宁, 陈霞, 徐珊珊, 张栋林, 覃夏梅, 兰志坤, 王恒刚, 杨小敏, 刘雪峰, 周广鹏 申请人:吉林大学