[发明专利]鞋模用三维测量机

摘要

本发明公开一种鞋模用三维测量机，包括测绘工装系统、进给控制系统、机械运动系统和控制PC机；特点为所述的测绘工装系统置于机械运动系统的工作台上作为固定待测绘的样品鞋；进给控制系统是用于控制设备三轴运动的进给方向及速度，使测量时效及精度得到协调；当测绘时，机械运动系统上的针式测头将测针接触到固定于测绘工装系统的样品鞋上的相应部位以采集样品的表面位置坐标，每次测针接触样品的瞬间，测头能迅速向数显表发送一个脉冲信号，数显表接收到脉冲信号后，将把每次触发瞬间的位置坐标记录并编码发送往控制PC机；通过控制PC机其上的转换软件还原出一个与固定在测绘工装上形状相同的样品鞋三维模型；具有测量快速、准确等优点。

主权项

1、一种鞋模用三维测量机，主要由下述系统组成：测绘工装系统、进给控制系统、机械运动系统和控制PC机；1)所述的测绘工装系统置于机械运动系统的工作台上作为固定待测绘的样品鞋，使之在测绘中保持合适的形状并提供样品全方位旋转测量的定位基准；2)进给控制系统是用于控制设备三轴运动的进给方向及速度，使测量时效及精度得到协调；当测绘时，机械运动系统上的针式测头将测针接触到固定于测绘工装系统的样品鞋上的相应部位以采集样品的表面位置坐标，每次测针接触样品的瞬间，测头能迅速向数显表发送一个脉冲信号，数显表接收到脉冲信号后，将把每次触发瞬间的位置坐标记录并编码发送往控制PC机；3)所述的控制PC机，通过转换软件能将数显表发送来的一系列坐标编码信号还原于正在运行的三维软件中，三维设计人员根据足够多的三维点集还原出一个与固定在测绘工装上形状相同的样品鞋三维模型；其特征在于：所述的机械运动系统，其结构由底盘(1)、工作台(2)、立柱总成、XYZ三轴方向运动机构和测头系统组成，测头系统包括旋转自定心测头架、测头和测针；(1)所述的底盘(1)上加工有立柱底座定位槽(7)、Y轴直线导轨支架固定槽(8)、Y轴丝杆后轴承座定位槽(9)；工作台(2)上设有执行Y轴方向运动功能的Y轴方向运动机构；(2)立柱总成由立柱底座(11)、立柱(12)、X轴直线导轨固定架(13)构成，每根立柱(12)的一端插入在立柱底座(11)的上端圆孔中，立柱底座(11)以过渡配合偏紧的方式装配固定在底盘(1)上的立柱底座定位槽(7)中；X轴直线导轨固定架(13)安装在立柱(12)的另一端；而上下两根的X轴直线导轨(4)的两端分别插在两侧的X轴直线导轨固定架(13)的上下两个X轴直线导轨固定架固定孔(84)内用螺丝固定；(3)XYZ三轴方向运动机构：①所述的Y轴方向运动机构设在工作台的背面上，在工作台(2)背面的合适部位加工出Y轴滚珠衬套定位槽(16)，栽入Y轴滚珠衬套(17)并锁上紧固螺丝；Y轴直线导轨(14)头尾各紧配一个Y轴直线导轨前固定架(18)和Y轴直线导轨后固定架(19)，Y轴直线导轨前固定架(18)和Y轴直线导轨后固定架(19)通过螺丝紧固在底盘(1)上；在工作台(2)背面的一端用螺丝固定有Y轴传动螺母固定座(25)，在Y轴传动螺母固定座(25)内紧配合一个Y轴传动螺母(27)，在Y轴传动螺母中穿过一支Y轴传动丝杆(28)，Y轴传动丝杆(28)一端紧配于固定在Y轴直线导轨前固定架(18)的Y轴传动丝杆前轴承(29)中，另一端紧配在固定于Y轴丝杆后轴承座(30)上的Y轴传动丝杆后轴承(31)里；Y轴传动丝杆后轴承座(30)固定在底盘(1)上；Y轴步进、伺服电机(32)通过Y轴电机固定架(33)紧锁在底盘(1)背后边缘，电机输出轴与Y轴传动丝杆(28)连接；在底盘(1)上合适位置用螺丝固定了一根严格与Y轴直线导轨(14)平行的Y轴光栅(37)，Y轴光栅读数头部位固定了一个Y轴光栅支架(38)，该支架与工作台(2)边缘固定；②X轴方向运动机构，两根平行排列X轴直线导轨(4)头尾固定在分别设于相隔适宜间距的两立柱(12)上端的X轴直线导轨固定架(13)上，横梁滑块(3)能移动套在上下两根X轴直线导轨(4)；在横梁滑块(3)的内部空穴中固定有X轴传动螺母固定座(40)，在X轴传动螺母固定座(40)内紧配有X轴传动螺母(41)，X轴传动丝杆(42)的头尾两端分别紧配在固定于两个X轴直线导轨固定架(13)上的X轴丝杆轴承(43)内，X轴传动丝杆(42)配合且穿过X轴传动螺母(41)工作；X轴步进\伺服电机(44)通过X轴电机固定架(45)紧锁在其中一个X轴直线导轨固定架(13)上，电机输出轴和X轴传动丝杆(42)传动连接；X轴光栅(47)固定在X轴光栅支架(48)，X轴光栅支架(48)用螺丝锁定在X轴直线导轨固定架(13)；X轴光栅的读数头(49)固定在X轴光栅读数头支架(50)，将固定在读数头(49)上的X轴光栅读数头支架(50)锁在横梁滑块(3)的背面适当位置；③Z轴方向运动机构，所述的Z轴方向运动机构整套安装在横梁滑块(3)正面上；两根Z轴直线导轨(53)头尾通过Z轴直线导轨上下固定架平行固定住，两根Z轴直线导轨(53)各穿过Z轴滚珠衬套(56)，将滚珠衬套(56)分上下固定在横梁滑块(3)正面的上下边缘处；在Z轴直线导轨下固定架(54)内部通孔的下半部分，通过测头架转轴上下轴承和测头架转轴固定螺母(59)紧配安装了一测头架固定转轴(5)，在测头架固定转轴(5)的下末端固定旋转自定心测头架(77)；在Z轴直线导轨上固定架(54)和Z轴直线导轨下固定架(55)的通孔上部，通过Z轴丝杆上下轴承紧配了一根Z轴丝杆(62)；在横梁滑块(3)上垂直安装了Z轴丝杆上下托架；外面套着从动链轮、皮带轮的Z轴传动螺母(65)利用固定在上面的头尾两个轴承垂直紧配在Z轴丝杆上下托架中间，Z轴丝杆(62)配合在Z轴传动螺母(65)内的螺牙上工作；在横梁滑块(3)上通过Z轴电机支架(67)固定了一只Z轴步进\伺服电机(68)，在Z轴步进\伺服电机传递动力给安装在横梁滑块(3)上的Z轴传动螺母(65)转动；Z轴光栅(72)头尾通过Z轴光栅支架(73)固定在Z轴直线导轨上下固定架上，使Z轴光栅与Z轴直线导轨(53)平行；Z轴光栅的读数头(78)通过Z轴光栅读数头支架(74)固定在横梁滑块(3)上。