[实用新型]一种五维坐标远心光学测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及物体几何测量设备，特别提供了一会尤其适用于测量具有复杂空间形状结构中较小尺寸结构的五维坐标远心光学测量系统。

背景技术

现有技术中，对具有复杂空间形状结构的物体中较小尺寸结构的测量设备中，比较典型的是光学三坐标测量机(例如德国、美国的某些公司生产的光学三坐标测量机)；虽然相对而言其可能具有的精度很高，但它们都属于“单焦”平面的光学视像系统，没有使用远心光学镜头之类的先进部件。

以叶片作为被测物体为例，叶片气膜孔轮廓是叶片气膜孔与叶片表面的相贯线，是空间不规则曲线，在传统的光学三坐标镜头下均不能显示完整清晰的气膜孔图像，无法计算轮廓曲线构成的圆的直径和几何中心坐标，因此，不能测量高涡高导叶片气膜孔位置尺寸。以日本生产的二维视像测量仪为对比例，其并没有设置用于灵活调整被测物体空间姿态的结构，无法调整到所期望的最佳空间姿态，从而无法获取叶片气膜孔空间曲线轮廓图像，因此也不能测量气膜孔的位置尺寸。

以某型发动机高压涡轮叶片为例，其除具有一般三维曲面的叶盆、叶背以外，在其叶身上加工了9排79个不同角度的气膜孔，孔径规格为Φ0.3₀^+0.05mm及Φ0.5₀^+0.05mm两种，气膜孔间距为3mm-4mm，气膜孔轴线与叶片基准面C的倾斜角度分别为0°、30°、45°、75°、90°、100°，Φ0.3₀^+0.05mm孔的位置度为Φ0.15mm，Φ0.5₀^+0.05mm孔的位置度为Φ0.10mm。由于这些孔的直径很小，只有Φ0.3₀^+0.05mm和Φ0.5₀^+0.05mm，传统的三坐标测量机的最小测头直径为Φ0.5mm，因此，无法伸到气膜孔内部进行采点；如使用Φ0.025mm的光纤测头测量气膜孔，因电火花加工的气膜孔边缘和孔壁较为粗糙，会给气膜孔位置度的测量造成粗大探测误差。

人们期望获得一种技术效果更好的尤其适用于测量具有复杂空间形状结构中较小尺寸结构的五维坐标远心光学测量系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种技术效果更好的尤其适用于测量具有复杂空间形状结构中较小尺寸结构的五维坐标远心光学测量系统。

本实用新型一种五维坐标远心光学测量系统，其特征在于：其包含有镜头1、两维转台2、工作台3、立柱4、基座5；其中：

基座5水平布置在整个设备最底部；用于实现水平面内二维动作的工作台3布置在基座5上；立柱4固定在工作台3上；能实现竖直方向动作的镜头1布置在立柱4上部；

用于固定放置被测物体的两维转台2具体由两部分构成：布置连接在立柱4上且能实现绕水平轴旋转动作的转台基体201、布置连接在转台基体201上且能围绕与转台基体201的旋转轴心垂直的轴旋转的小转台202。被测物体放置在小转台202上。

所述五维坐标远心光学测量系统中，要求保护的优选内容具体如下：

所述五维坐标远心光学测量系统中，所述镜头1具体为远心光学镜头。

所述五维坐标远心光学测量系统中，布置在基座5上的用于实现水平面内二维动作的工作台3具体分为两部分：X向工作台301、Y向工作台302；二者其中之一直接布置在基座5，另一个布置在前一个上方而且二者相互接触；

立柱4固定在工作台3中X向工作台301或Y向工作台302二者中位于最上部的其中之一之上。

所述五维坐标远心光学测量系统中，布置在基座5上的用于实现水平面内二维动作的工作台3具体分为两部分：X向工作台301、Y向工作台302；二者其中之一直接布置在基座5，另一个布置在前一个上方而且二者相互接触；

立柱4固定在工作台3中X向工作台301或Y向工作台302二者中位于最上部的其中之一之上。

所述五维坐标远心光学测量系统中，还设置有摄像机6，其具体布置在立柱4上的镜头1上方；

所述两维转台2的转台基体201和小转台202中都设置有用于分别带动二者进行旋转动作的步进电机；

所述小转台202上还设置有用于装夹固定被测物体的卡具203。

所述五维坐标远心光学测量系统中，还设置有摄像机6，其具体布置在立柱4上的镜头1上方。

所述五维坐标远心光学测量系统中，还设置有照明系统7，其具体布置在镜头1周围，并能够和镜头1、摄像机6一起在竖直方向沿立柱4动作。