[发明专利]关节臂式三坐标测量机、多测量模型系统及工件测量方法

权利要求书

1.一种关节臂式三坐标测量机，其特征在于，所述关节臂式三坐标测量机包括基座(1)、立柱(2)、旋转关节(3)、角度编码器(4)、摆动关节(5)、测量臂(6)、旋转关节(7)、角度编码器(8)、摆动关节(9)、测量臂(10)、旋转关节(11)、角度编码器(12)、摆动关节(13)以及测头(14)；其中，

立柱(2)安装于基座(1)上，基座(1)支撑测量机的所有部件；旋转关节(3)和摆动关节(5)构成了一个整体的连接件，而且旋转关节(3)安装了角度编码器(4)，摆动关节(5)也安装了一个与角度编码器(4)相互垂直的角度编码器；测量臂(6)通过连接件与立柱(2)连接；同样，旋转关节(7)和摆动关节(9)也构成了一个整体的连接件，分别对应两个角度编码器，测量臂(10)也通过连接件与测量臂(6)连接；测头(14)通过旋转关节(11)和摆动关节(13)构成的连接件连接。

2.一种多测量模型系统，其特征在于，包括权利要求1所述的具有多测量模型系统的关节臂式三坐标测量机。

3.如权利要求2所述的多测量模型系统，其特征在于，所述多测量模型系统还包括测量模型处理系统，所述测量模型处理系统包括：

工作区域划分模块，用于规划测量机的整个工作空间内N个子区域；

测量模型构建模块，用于在测量机的整个工作空间内每个子区域建立相应的测量模型，即一台测量机携带N个测量模型；

测量模型选取模块，用于测量时，确定待测工件所处子区域，并在几何量坐标计算时自动实时切换对应子区域的测量模型。

4.如权利要求3所述的多测量模型系统，其特征在于，所述多测量模型系统还包括电路系统，其中，所述电路系统包括用于采集角度编码器的采用信号并转换关节变量值的信号处理模块，以及用于将所述关节变量值输送到多测量模型系统中通讯模块。

5.如权利要求4所述的多测量模型系统，其特征在于，所述多测量模型系统还包括标定系统；其中，所述标定系统包括通过标定工具采集数据模块，确定测量模型中的待定参数的标定模块，以及用于求解待定参数的标定算法模块。

6.一种工件测量方法，其特征在于，通过上述权利要求2～5任一项所述的多测量模型系统进行测量，所述方法包括以下步骤：

(1)规划测量机工作空间内的N个子区域；

(2)在整个工作空间内有N个子区域，相应建立测量机N个测量模型；

(3)确定待测工件所处子区域，并自动实时切换对应子区域的测量模型，通过该测量模型进行工件几何量坐标计算。

7.如权利要求6所述的工件测量方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述子区域满足条件：同一个子区域的误差应尽量接近，以及子区域的数量N由所需条件来确定。

8.如权利要求6所述的工件测量方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述测量模型依据不同的方法来构建，或者在统一的测量模型里构建多组标定参数。

9.如权利要求8所述的工件测量方法，其特征在于，所述不同的方法包括Denavit-Hartenberg方法、支持向量机方法。