[发明专利]一种用于校验非接触曲面三维坐标测量仪的标准模型装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于校验三维坐标测量仪的标准模型装置，特别设计一种用于校验非接触曲面三维坐标测量仪的标准模型装置。

背景技术

非接触曲面三维坐标测量仪技术，是基于空间点坐标的采集和计算，将测量得到的被测物体几何参数与相应几何形状的数学模型参数进行比较，非接触曲面三维坐标测量仪可以测量各种形状的工件参数。其具有灵活方便，测量结果稳定性和重复性好等特点，得到越来越广泛的应用。

非接触曲面三维坐标测量仪的性能评定，实际上只是长度测量任务。这样就为用标准器进行三维坐标测量仪检定提供了依据，它是通过对标准器的空间测量得到三坐标测量仪的综合误差实现对坐标测量仪的检定。

然而，非接触曲面三维坐标测量仪是一个复杂的设备。复杂性不仅在于如何制造出一台高准确度的设备，还在于如何对非接触曲面坐标坐标测量仪的性能进行评价，并在每一次测量中，知道给出的测量结果的可靠性。在非接触曲面三维坐标测量仪标定和复校(周期检定)间隔内，进行定期中间检查是非接触曲面三维坐标测量仪用户的责任，其作用是确认校准的有效性。发明一种设计简单、使用方便、检测时间短，易于测量和操作的针对非接触曲面三维坐标测量仪的标准的检测装置是我们现在面临的问题。

发明内容

本发明采用的技术方案是：一种用于校验非接触曲面三维坐标测量仪的标准模型装置，包括一个方形底座，其特征在于：方形底座上设置不同高度的支撑杆，支撑杆上安装了不同直径的标准检测球。

其中，标准检测球按照直径大小分成两组，检测小球组和检测大球组。支撑杆固定在方形底座的对角线上，每一个支撑杆顶端安装一个标准检测球。定位检测大球组的支撑杆分布在对角线的两端，定位检测小球组的支撑杆分布在对角线的中段。检测小球组和检测大球组每组设置5个直径相同的检测球，其中一个检测小球的支撑杆的高度是其他检测小球的支撑杆高度的2倍，其中一个检测大球的支撑杆的高度是其他标准检测大球的支撑杆高度的2倍。在方形底座的边框上，设置有水平仪，在方形底座的下面设置有调整螺栓。水平仪和调整螺栓的个数为2个，两个水平仪的位置关系为垂直关系。

本发明的有益效果是：结果简单，使用方便，检测时间短，易于测量和操作。

附图说明

图1本发明平面结构示意图。

图2本发明侧面结构示意图。

其中，1 水平仪，2 检测小球，3 边框，4 方形底座，5 检测大球，6 调整螺栓，7 支撑杆，8 检测小球，9 检测大球。

具体实施方式

参看附图，一种用于校验非接触曲面三维坐标测量仪的标准模型装置，包括一个方形底座，其特征在于：方形底座4上设置不同高度的支撑杆7，支撑杆7上安装了不同直径的标准检测球。

其中，针对不同检测范围的非接触曲面三维测量仪，标准检测球按照直径大小分成两组，检测小球2组和检测大球5组。支撑杆7固定在方形底座4的对角线上，每一个支撑杆7顶端安装一个标准检测球。定位检测大球5组的支撑杆分布在对角线的两端，定位检测小球2组的支撑杆分布在对角线的中段。检测小球2组和检测大球5组每组设置5个直径相同的检测球，其中检测小球8的支撑杆的高度是检测小球2的支撑杆高度的2倍，检测大球9的支撑杆的高度是标准检测大球5的支撑杆高度的2倍。在方形底座4的边框3上，设置有水平仪1，在方形底座4的下面设置有调整螺栓6。

水平仪1和调整螺栓6的个数为2个，两个水平仪1的位置关系为垂直关系。

本发明是一个检定的坐标模块，所以位置关系都是已知的，可以用相应的程序去表示。本发明在使用时，结合配套的计算机软件，从键盘输入两点间的距离，配套的计算机软件依据位置关系调用函数。

首先通过三维扫描系统可以得到非接触曲面三维坐标测量仪的三维散乱点云，然后计算机会对散乱点云进行以下处理和分析：

1)计算机配套软件通过算法可以得到其中一组五个标准检测球2或5的球心坐标，并计算各球心间的距离，将这些值存储在中间存储器中。

2)计算机配套软件对对角线两标准检测球2或5的距离进行计算，将这些值存储在中间存储器中。

3)计算机调用对中间存储器中的值进行调用，和函数中的设定值进行比较，判断是否在设定阈值范围内。

4)计算机配套软件比较两条对角线上的两球的斜率，判断是否互相垂直，将对角线的位置关系存储在中间存储器中。