一种比赛用测量测绘装置论文和设计-郑振华

全文摘要

本实用新型提供一种比赛用测量测绘装置，在使用过程中通过三维滑台使得待测工件与该影像测头及该空间坐标测头彼此定位，获取该待测工件的形状、位置公差及其他几何参数；同样该三维滑台与该影像测头彼此定位可获取该待测工件的二维坐标值，该偏摆检查仪可以对带有中心孔的轴类零件、盘类零件进行跳动类项目检测，设置在该底座上的装置适用于操作难度较大的高职测绘测量等赛项；该子测绘平台设置有该花岗岩检验平台、该第二偏摆检查仪、该子工具箱及该人机交互单元，可以实现操作难度稍低的测量及测绘，适用于中职类测量测绘等赛项。该比赛用测量测绘装置集成了适用于操作难度不同的两组测量测绘装置，结构合理、使用方便可提高比赛质量和效率。

主设计要求

1.一种比赛用测量测绘装置，其包括一底座，其特征在于，所述比赛用测量测绘装置包括：一影像测头，其用于测量待测工件的二维坐标；一空间坐标测头，其用于测量待测工件的空间坐标；一定位设备，其用于将所述影像测头及所述空间坐标测头相对于所述待测工件彼此定位，所述定位设备包括一X轴滑台、一Y轴滑台、一Z轴滑台及一支撑柱，所述X轴滑台滑动方向、所述Y轴滑台滑动方向及所述Z轴滑台滑动方向两两垂直，所述支撑柱固定设置于所述底座一端，所述Z轴滑台可滑动地设置于所述支撑柱上，所述影像测头及所述空间坐标测头沿所述Z轴滑台滑动方向固定设置于所述Z轴滑台靠近所述底座一端，所述Y轴滑台可滑动地设置于所述底座上，所述X轴滑台可滑动地设置于所述Y轴滑台上；一影像投射装置，其包括一钢化玻璃及一光源，所述钢化玻璃镶嵌于所述X轴滑台上，所述光源设置于所述钢化玻璃与所述X轴滑台之间；一第一偏摆检查仪，其设置于所述Y轴滑台的一端；一数控操作站，其用于控制所述工件与所述影像测头及所述空间坐标测头的相对位置，接收并处理所述影像测头及所述空间坐标测头发回的待测工件坐标信号；以及一子测绘平台，其包括一子测绘平台底座及设置于所述子测绘平台底座上的一测量单元及预定数量的人机交互单元，所述子测绘平台底座与所述底座可拆卸连接。

设计方案

1.一种比赛用测量测绘装置，其包括一底座，其特征在于，所述比赛用测量测绘装置包括：

一影像测头，其用于测量待测工件的二维坐标；

一空间坐标测头，其用于测量待测工件的空间坐标；

一定位设备，其用于将所述影像测头及所述空间坐标测头相对于所述待测工件彼此定位，所述定位设备包括一X轴滑台、一Y轴滑台、一Z轴滑台及一支撑柱，所述X轴滑台滑动方向、所述Y轴滑台滑动方向及所述Z轴滑台滑动方向两两垂直，所述支撑柱固定设置于所述底座一端，所述Z轴滑台可滑动地设置于所述支撑柱上，所述影像测头及所述空间坐标测头沿所述Z轴滑台滑动方向固定设置于所述Z轴滑台靠近所述底座一端，所述Y轴滑台可滑动地设置于所述底座上，所述X轴滑台可滑动地设置于所述Y轴滑台上；

一影像投射装置，其包括一钢化玻璃及一光源，所述钢化玻璃镶嵌于所述X轴滑台上，所述光源设置于所述钢化玻璃与所述X轴滑台之间；

一第一偏摆检查仪，其设置于所述Y轴滑台的一端；

一数控操作站，其用于控制所述工件与所述影像测头及所述空间坐标测头的相对位置，接收并处理所述影像测头及所述空间坐标测头发回的待测工件坐标信号；以及

一子测绘平台，其包括一子测绘平台底座及设置于所述子测绘平台底座上的一测量单元及预定数量的人机交互单元，所述子测绘平台底座与所述底座可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的比赛用测量测绘装置，其特征在于，所述子测绘平台的测量单元包括一花岗岩检验平台及一第二偏摆检查仪，所述人机交互单元包括一对相对设置的计算机。

3.根据权利要求2所述的比赛用测量测绘装置，其特征在于，所述花岗岩检验平台为0级精度的花岗岩检验平台。

4.根据权利要求1所述的比赛用测量测绘装置，其特征在于，所述子测绘平台底座设置有一子工具箱，所述子工具箱可抽出地内嵌于所述子测绘平台底座内，所述子工具箱包括一第一常用检测辅具箱、一第一典型检测零件箱及一第一常用量具量仪箱，所述底座设置有一综合工具箱，所述综合工具箱可抽出地内嵌于所述底座内，所述工具箱包括一第二常用检测辅具箱、一第二典型检测零件箱、一第二常用量具量仪箱及一配件箱。

5.根据权利要求4所述的比赛用测量测绘装置，其特征在于，所述第一常用测量辅具箱及所述第二常用测量辅具箱均设置有一磁力表座、一顶高、一花岗岩等高块、一花岗岩V型块、一塞尺及一框式水平仪；所述第一典型检测零件箱及所述第二典型检测零件箱均设置有一形状公差检测类零件、一位置公差检测类零件及一跳动类检测零件；所述第一常用量具量仪箱及所述第二常用量具量仪箱均设置有一游标卡尺、一深度游标卡尺、一外径千分尺、一内径千分尺、一百分表、一杠杆千分表、一万能角度尺及预定数量的量块；所述配件箱设置有一影像测量仪测头与一空间坐标测头测杆。

6.根据权利要求5所述的比赛用测量测绘装置，其特征在于，所述第二典型检测零件箱还设置有预定数量的数控机床装调零件。

7.根据权利要求1所述的比赛用测量测绘装置，其特征在于，所述定位设备还包括一摇杆，所述摇杆固定设置于所述底座靠近所述数控操作站的一侧，所述摇杆用于在测量位置出现偏差时，控制所述X轴滑台、所述Y轴滑台及所述Z轴滑台与所述影像测头及所述空间坐标测头的相对位置。

8.根据权利要求1所述的比赛用测量测绘装置，其特征在于，所述定位设备还包括一电子手轮，所述电子手轮设置于所述支撑柱靠近所述数控操作站的一侧，其用于控制所述Z轴滑台的移动。

9.根据权利要求1所述的比赛用测量测绘装置，其特征在于，所述数控操作台包括一一体式计算机、一鼠标及一扬声器，所述鼠标及所述扬声器均与所述一体式计算机电性连接，所述数控操作台底部设置有预定数量的万向轮。

10.根据权利要求4所述的比赛用测量测绘装置，其特征在于，所述底座靠近所述支撑柱的一端设置有一电控柜，所述电控柜与所述综合工具箱相对设置。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种比赛用具，尤其涉及一种比赛用测量测绘装置。

背景技术

在鼓励职业技能培训的社会环境下，中、高职以及本科院校机械类、仪器仪表类各专业一般开设有与精密测量测绘相关的课程，该课程主要围绕机械零部件的制造误差与公差的关系，研究零部件的设计、制造精度与测量方法，该课程有效联系着设计类课程及制造工艺类课程。针对这一课程各院校、各企业每年或者每季度都会举办测量测绘的职业技能比赛，且全国职业院校技能大赛赛项中也包含高职组测绘测量赛项及中职组测量赛项，使得测绘测量类赛项举办频率较高。目前，还没有专门用于测绘测量技能比赛的一种综合项目比赛装置，比赛举办方常将平常使用的设备搬运到比赛现场，进行组装后配合使用，重新在比赛现场安装调试导致比赛现场混乱，赛项准备耗时长；且有些昂贵的测量测绘仪在搬运过程中易于损坏，设备精度不能统一设定达不到标准化的要求，赛项质量不能得到保证，因此十分有必要设计一种结构合理、使用方便、可提高比赛质量及效率且经济适用的比赛用测量测绘装置。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种比赛用测量测绘装置，所述比赛用测量测绘装置结构合理、使用方便、可提高比赛质量及效率且经济适用。

本实用新型提供一种比赛用测量测绘装置，其包括一底座，所述比赛用测量测绘装置包括：一影像测头，其用于测量待测工件的二维坐标；一空间坐标测头，其用于测量待测工件的空间坐标；一定位设备，其用于将所述影像测头及所述空间坐标测头相对于所述待测工件彼此定位，所述定位设备包括一X轴滑台、一Y轴滑台、一Z轴滑台及一支撑柱，所述X轴滑台滑动方向、所述Y 轴滑台滑动方向及所述Z轴滑台滑动方向两两垂直，所述支撑柱固定设置于所述底座一端，所述Z轴滑台可滑动地设置于所述支撑柱上，所述影像测头及所述空间坐标测头沿所述Z轴滑台滑动方向固定设置于所述Z轴滑台靠近所述底座一端，所述Y轴滑台可滑动地设置于所述底座上，所述X轴滑台可滑动地设置于所述Y轴滑台上；一影像投射装置，其包括一钢化玻璃及一光源，所述钢化玻璃镶嵌于所述X轴滑台上，所述光源设置于所述钢化玻璃与所述X轴滑台之间；一第一偏摆检查仪，其设置于所述Y轴滑台的一端；一数控操作站，其用于控制所述工件与所述影像测头及所述空间坐标测头的相对位置，接收并处理所述影像测头及所述空间坐标测头发回的待测工件坐标信号；以及一子测绘平台，其包括一子测绘平台底座及设置于所述子测绘平台底座上的一测量单元及预定数量的人机交互单元，所述子测绘平台底座与所述底座可拆卸连接。

优选的，所述子测绘平台的测量单元包括一花岗岩检验平台及一第二偏摆检查仪，所述人机交互单元包括一对相对设置的计算机。

优选的，所述花岗岩检验平台为0级精度的花岗岩检验平台。

优选的，所述子测绘平台底座设置有一子工具箱，所述子工具箱可抽出地内嵌于所述子测绘平台底座内，所述子工具箱包括一第一常用检测辅具箱、一第一典型检测零件箱及一第一常用量具量仪箱，所述底座设置有一综合工具箱，所述综合工具箱可抽出地内嵌于所述底座内，所述工具箱包括一第二常用检测辅具箱、一第二典型检测零件箱、一第二常用量具量仪箱及一配件箱。

优选的，所述第一常用测量辅具箱及所述第二常用测量辅具箱均设置有一磁力表座、一顶高、一花岗岩等高块、一花岗岩V型块、一塞尺及一框式水平仪；所述第一典型检测零件箱及所述第二典型检测零件箱均设置有一形状公差检测类零件、一位置公差检测类零件及一跳动类检测零件；所述第一常用量具量仪箱及所述第二常用量具量仪箱均设置有一游标卡尺、一深度游标卡尺、一外径千分尺、一内径千分尺、一百分表、一杠杆千分表、一万能角度尺及预定数量的量块；所述配件箱设置有一影像测量仪测头与一空间坐标测头测杆。

优选的，所述第二典型检测零件箱还设置有预定数量的数控机床装调零件。

优选的，所述定位设备还包括一摇杆，所述摇杆固定设置于所述底座靠近所述数控操作站的一侧，其用于在测量位置出现偏差时，控制所述X轴滑台、所述Y轴滑台及所述Z轴滑台与所述影像测头及所述空间坐标测头的相对位置。

优选的，所述定位设备还包括一电子手轮，所述电子手轮设置于所述支撑柱靠近所述数控操作站的一侧，其用于控制所述Z轴滑台的移动。

优选的，所述数控操作台包括一一体式计算机、一鼠标及一扬声器，所述鼠标及所述扬声器均与所述一体式计算机电性连接，所述数控操作台底部设置有预定数量的万向轮。

优选的，所述底座靠近所述支撑柱的一端设置有一电控柜，所述电控柜与所述综合工具箱相对设置。

本实用新型提供一种比赛用测量测绘装置，所述比赛用测量测绘装置集成了带有所述综合工具箱的底座、所述影像测头、所述空间坐标测头、所述影像投射装置、所述第一偏摆检查仪及所述数控操作站，在使用过程中，通过所述X 轴滑台、所述Y轴滑台及所述Z轴滑台构成的三维滑台使待测工件与所述影像测头及所述空间坐标测头彼此定位，与所述数控操作站及所述综合工具箱内的零件和测量工具配合可获取所述待测工件的空间坐标值，并通过拟合、求公差等数据处理得出所述待测工件的形状、位置公差及其他几何参数；同样所述三维滑台与所述影像测头、所述影像投射装置配合，可以获取所述待测工件的二维坐标值，所述偏摆检查仪可以对带有中心孔的轴类零件、盘类零件的跳动类检测项目进行检测，设置在所述底座上的测量测绘装置可以适用于精度要求较高、操作难度较大的高职类测绘测量等赛项；所述比赛用测量测绘装置还包括一子测绘平台，所述子测绘平台底座与所述底座可拆卸连接，所述子测绘平台设置有所述花岗岩检验平台、所述第二偏摆检查仪、所述子工具箱及所述人机交互单元，可以实现操作难度稍低的测量及测绘，适用于中职类测量测绘等赛项。所述比赛用测量测绘装置集成了适用于操作难度不同的两组测量测绘装置，可以允许多组比赛同时进行，且结构标准化、使用运输方便、可提高比赛质量和效率。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例提供的比赛用测量测绘装置结构示意图。

具体实施方式

下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

参阅图1，本实施例提供一种比赛用测量测绘装置，其包括一底座1、一影像测头2、一空间坐标侧3、一定位设备4、一影像投射装置5、一第一偏摆检查仪6、一数控操作站7以及一子测绘平台8。

所述空间坐标测头3用于测量待测工件的空间坐标。

所述定位设备4用于将所述影像测头2及所述空间坐标测头3相对于所述待测工件彼此定位，所述定位设备4包括一X轴滑台41、一Y轴滑台42、一Z 轴滑台43及一支撑柱44，所述X轴滑台41滑动方向、所述Y轴滑台42滑动方向及所述Z轴滑台43滑动方向两两垂直，即所述X轴滑台41、所述Y轴滑台42、所述Z轴滑台43构成一三维滑台，所述支撑柱44固定设置于所述底座 1一端，所述Z轴滑台43可滑动地设置于所述支撑柱44上，所述Z轴滑台43 的滑动方向与所述X轴滑台41所在平面及所述Y轴滑台42所在的平面垂直，所述影像测头2及所述空间坐标测头3固定设置于所述Z轴滑台43靠近所述底座1的一端，所述Y轴滑台42可滑动地设置于所述底座1上，所述X轴滑台 41可滑动地设置于所述Y轴滑台42上。具体地，所述X轴滑台滑动安装于Y 轴滑台上，所述滑块上开设有滑轨，所述X轴滑台滑动安装于滑轨上，

所述定位设备4还包括一摇杆45，所述摇杆45固定设置于所述底座1靠近数控操作站7的一侧，其用于在测量位置出现偏差时，控制所述X轴滑台41、所述Y轴滑台42及所述Z轴滑台43与所述影像测头2及所述空间坐标测头3 的相对位置。即通过所述摇杆45沿所述X轴滑台滑动方向的移动来控制所述X 轴滑台的滑动，通过所述摇杆45沿所述Y轴滑台滑动方向的移动来控制所述Y 轴滑台的滑动，通过所述摇杆45的转动来控制所述Z轴滑台的滑动，进而带动所述空间坐标测头3及所述影像测头2的移动。

所述定位设备4还包括一电子手轮46，所述电子手轮46设置于所述支撑柱 44靠近所述数控操作站7的一侧，其用于控制所述Z轴滑台43的移动。所述电子手轮46控制所述影像测头2、所述空间坐标测头3沿垂直于所述X轴滑台平面方向移动，对所述影像测头2、所述空间坐标测头3相对于所述X轴滑台41 的位置进行微调，获得最佳的测量位置。

所述数控操作站7用于控制所述待测工件与所述影像测头2及所述空间坐标测头3的相对位置，接收并处理分析所述影像测头2及所述空间坐标测头3 发回的待测工件坐标信号。本实施例中，所述数控操作7台包括一一体式计算机71、一鼠标72及一扬声器73，所述鼠标72及所述扬声器73均与所述一体式计算机71电性连接，所述一体式计算机71为触摸屏设计，使用方便，所述数控操作台7底部设置有预定数量的万向轮74，便于移动。

在使用所述空间坐标测头3测量所述待测工件的空间坐标时，将所述待测工件固定在所述X轴滑台41上，使用者手动或者使用所述数控操作站控制所述三维滑台移动，所述三维滑台接收所述数控操作站7的控制信号后移动，所述空间坐标测头3接触所述待测工件，由传感器及其他控制元件将所述空间坐标测头3测量到的空间坐标信号传递给所述数控操作站7，所述数控操作站7对接收到的空间坐标信号进行处理分析，可以完成形状误差检测项目、位置误差检测项目、跳动检测项目、齿轮检测项目及螺纹检测项目。

在使用所述影像测头2测量所述待测工件的二维坐标时，需要配合所述影像投射装置5使用，二者与所述三维滑台及所述数控操作站7配合使用具有自动抓取测量功能及智能图像处理的高精度光学辅助对焦与测高功能，所述影像投射装置5包括一钢化玻璃51及一光源(图未示)，所述钢化玻璃51镶嵌于所述X轴滑台上，所述光源设置于所述钢化玻璃51与所述X轴滑台41之间，在使用所述影像测头2测量所述待测工件的二维坐标时，所述待测工件固定设置于所述钢化玻璃51上，所述光源开启，所述影像测头2接收所述待测工件的二维投射影像，并将接收到的二维影像传递给所述数控操作站7分析处理，可以获取所述待测工件的二维坐标。

所述第一偏摆检查仪6可以完成带有中心孔的轴类零件、盘类零件的跳动类检测项目，其设置于所述Y轴滑台42的一端，且设置于一盖板与所述Y轴滑台42之间。

本实施例提供的比赛用测量测绘装置还包括一子测绘平台8，所述子测绘平台8可用于零件的拆装测绘、形位公差检测项目及跳动类检测项目，具体地，所述子测绘平台8包括一子测绘平台底座81及设置于所述子测绘平台底座81 上的一测量单元82及预定数量的人机交互单元83，所述子测绘平台底座81与所述底座1可拆卸连接。本实施例中，所述测量单元82包括一花岗岩检验平台 821及一第二偏摆检查仪822，所述人机交互单元83为一对相对设置的计算机。所述花岗岩检验平台821为0级精度的花岗岩检验平台。所述计算机为触摸屏电脑，其上安装有机械制图软件。使用者在所述花岗岩检验平台821上就可以完成对零件的拆装测绘以及形位公差的检测，利用所述第二偏摆检查仪822可完成径跳动、全跳动及端面跳动等项目的检测。

本实施例中，所述子测绘平台底座81配备有一子工具箱811，所述底座1 设置有一综合工具箱11。具体地，所述子工具箱811可抽出地内嵌于所述子测绘平台底座81内，所述子工具箱811包括一第一常用检测辅具箱8111、一第一典型检测零件箱8112及一第一常用量具量仪箱8113。所述综合工具箱11可抽出地内嵌于所述底座1内，所述工具箱包括一第二常用检测辅具箱111、一第二典型检测零件箱112、一第二常用量具量仪箱113及一配件箱114。其中，所述第一常用测量辅具箱8111及所述第二常用测量辅具箱111均设置有一磁力表座、一顶高、一花岗岩等高块、一花岗岩V型块、一塞尺及一框式水平仪(图未示)；所述第一典型检测零件箱8112及所述第二典型检测零件箱112均设置有一形状公差检测类零件、一位置公差检测类零件及一跳动类检测零件(图未示)；所述第一常用量具量仪箱8113及所述第二常用量具量仪箱113均设置有一游标卡尺、一深度游标卡尺、一外径千分尺、一内径千分尺、一百分表、一杠杆千分表、一万能角度尺及预定数量的量(图未示)；所述配件箱114设置有一影像测头与一空间坐标测头测杆(图未示)。本实施例中，所述第二典型检测零件箱112还设置有预定数量的数控机床装调零件(图未示)。

所述底座1靠近所述支撑柱44的一端设置有一电控柜(图未示)，所述电控柜(图未示)与所述综合工具箱11相对设置。

本实施例提供一种比赛用测量测绘装置，所述比赛用测量测绘装置集成了所述综合工具箱11的底座1、所述影像测头2、所述空间坐标测头3、所述影像投射装置5、所述偏摆检查仪6及所述数控操作站7，在使用过程中，通过所述 X轴滑台41、所述Y轴滑台42及所述Z轴滑台43构成的三维滑台的相对移动使得待测工件与所述影像测头2及所述空间坐标测头3彼此定位，与所述数控操作站7及所述综合工具箱11内的零件和测量工具配合可获取所述待测工件的空间坐标值，并通过拟合、求公差等数据处理完成形状误差检测项目、位置误差检测项目、跳动检测项目、齿轮检测项目及螺纹检测项目；同样所述三维滑台与所述影像测头2、所述影像投射装置5配合，可以获取所述待测工件的二维坐标值，所述偏摆检查仪6可以对带有中心孔的轴类零件、盘类零件的跳动类检测项目进行检测，设置在所述底座1上的测量测绘装置可以适用于精度要求较高、操作难度较大的高职测绘测量等赛项；所述比赛用测量测绘装置还包括一子测绘平台8，所述子测绘平台底座81与所述底座1可拆卸连接，所述子测绘平台8设置有所述花岗岩检验平台821、所述第二偏摆检查仪822、所述子工具箱811及所述人机交互单元83，可以实现操作难度稍低的测量及测绘，适用于中职类测量测绘等赛项。

所述比赛用测量测绘装置集成了适用于操作难度不同的两组测量测绘装置，可以允许多组比赛项目同时进行，且装置结构得到了标准化、运输使用都十分便利，可提高比赛质量和效率，另所述比赛用测量测绘装置成本低，经济实用性强。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

设计图

一种比赛用测量测绘装置论文和设计

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