[其他]坐标测量系统

说明书

长期以来，测量坐标用的器械只不过是一组直尺，放在适当的相对位置上，在有限制的自由度中相对活动。有些情况下用电子器械测量，但是为取得精确读数必需用非常精确而昂贵的构造，这些构造需要有非常严格细心的保养。

本发明的一种广义形式，是提出一种坐标测量系统，包括一种器械，其中有若干刚性元件互相连接，形成一个机械连杆系，连杆系有一个基座端，用于和待测量的物件相对固定，有一个测量端围绕基座端作三向的活动，测量信号装置产生表示各成对连接的刚性元件的相对位置或定向的电信号，处理装置接受该信号，根据信号计算出测量端相对于基准轴线各位置的三维坐标输出，基准线相对于基座端固定，处理装置在器械组装后加校正程序，从而在计算该坐标输出时，用电子装置校正具体器械的误差。

最好在若干刚性臂中设第一及第二臂，互相用铰链连接，围绕第一旋转轴线，第三臂在第二臂自由端上固定，沿大致平行于第一旋转轴线的第三轴线作相对于第二臂的平移，第一臂围绕第二旋转轴线，相对于基座端旋转，第二旋转轴线大致和第一旋转轴线平行，当计算出坐标输出中，第一，第二及第三轴线失调时，具体的误差由处理装置校正。

最好每一个信号装置是一个旋转编码器，产生编码器单位转角的脉冲，处理装置为每一编码器的脉冲求代数和，保持一组脉冲和数值;表示第一臂和基础，第二臂和第一臂的相对角位移的现行脉冲和数集;和表示第三臂及第二臂相对平行的现行脉冲和数集;在操作者的要求下，用处理装置作数学运算，对脉冲和数作电子处理，从而将角度和平移数值转变为测定的笛卡儿坐标，数学运算包括以预定尺寸的器械为基础的数学转换，组装后用编入处理装置程序的一组现行纠错项，对精确的组装作修正，以纠正器械的具体误差。

最好处理装置有一个微处理器，安装在系统内，和一台计算机连接，和计算机交换信息，微处理器保持编码器的有控制的运转，接受编码器脉冲，并保持脉冲和数集，在计算机要求时，提供现行脉冲和数集数值。

最如由计算机保持现行误差修正项，将数学运算应用于将脉冲和数变换为测定的坐标。

最好系统用计算机助纠错过程作校正程序，从该处理装置接受一组通过测量各点位置取得的各该测得的坐标，各该测得的坐标属于一个组，组中至少有两个该测得坐标，这测得坐标在组中有各点间的相应的已知位置关系，至少一个位置关系中，有已知的有限距离;将该纠错项最佳化，最大程度减小每组已知位置关系，和相应组的测得坐标通过计算求得的关系之间的旧纳起来的误差，直至旧纳的误差达到预计的容许水平。

最好各该组中的一个，有同一点的测得坐标，因而相应已知位置关系，是该组中全部点间有零距离，该组中的各测得坐标，为当该器械的该臂在各不同构形中时，通过测量该同一点的位置取得。

最好处理装置对应于以前的测定外推工具上的已知位置的测定坐标，外推为为该处推工具上的，或与该外推工具相对固定的预定点的坐标位置。

并且，对本发明广义方面可认为提出了一种测量三维物体上、相对于基准轴线集的坐标定位点的方法，方法包括操作一个坐标测量装置，以取得表示器械测量端位置的电信号，按以器械的设计结构为基础的程序将信号转换，并在系统组装后，将一组误差修正项编入程序，用电子器件校正器械中的具体误差，以产生精确的测定坐标。

现对本发明的一个举例实施方案，参照附图叙述，附图内容如下：

图1为本发明的机械联杆系的坐标测定系统概略图;

图2示将图1中的器械用于检查摩托车架的调直;

图3示图1中系统，对原有的误差按本发明的理想特点修正;

图4至7示用本发明一个实施方案产生的输出，指示假设摩托车架的各种量度，车架按参照图2所作叙述测量;

图4为摩托车的侧视图，其中

轴矩＝1171.4mm

倾斜度＝27.3°

主销纵倾移距＝190.6mm

基准与前轴距离＝797.0mm

基准与后轴距离＝380.4mm

基准离地高度＝88.3mm

图5为摩托车的俯视图，其中

中线由后轮轴中点确定

前轮向中线右侧偏移60°

后轮向中线扭转4.3°

旋臂框轴中点向左离中线9.5mm

后轮圈向轴线调直时需作的调节＝6.9mm向右

后轮圈向前轮调直需作的调节＝1.1mm向左

传动链上测定点间的侧向偏移＝8.7mm向右

车叉在前轴上方650.0mm处的扭曲为5.1°

图6为摩托车的前视图，其中

导向头从中线向右扭2.1°