[发明专利]一种测量自由曲面任意点处法向矢量的装置及其测量方法

摘要

本发明提出了一种测量自由曲面任意点处法向矢量的装置及其测量方法，装置包括主体固定组件和四个偏角测量机构，四个偏角测量机构成“十”型安装在主体固定组件上，每个偏角测量机构包括角度传感器，触杆和球形触头，相对的角度传感器测量轴平行，相邻的角度传感器测量轴垂直，相对的两个球形触头的球心连线与另外两个相对的球形触头的球心连线垂直，且两条球心连线与外部机械加工臂中心轴线均相交。测量时，通过四个球形触头分别两次在自由曲面上划出曲线，形成正交平面，对外部机械加工臂中心轴线进行角度修正，进而得到待测点的法向矢量。本方法测量数据点较少，省去了曲面拟合的复杂过程，在测量大曲率曲面时精度满足实际要求，便于应用。

主权项

一种测量自由曲面任意点处法向矢量的装置，其特征在于：包括一个主体固定组件和四个偏角测量机构；每个偏角测量机构包括角度传感器，触杆和球形触头，触杆外端与球形触头相连，触杆另一端与角度传感器测量轴固定连接，角度传感器测量触杆带动角度传感器测量轴转动的角度；主体固定组件包括连接底座和盒体，连接底座与盒体固定相连，连接底座与外部机械加工臂固定相连，盒体侧面均布有四个径向凹槽，四个径向凹槽呈十字形分布，四个偏角测量机构分别放置在四个径向凹槽内，并且分别通过各自的角度传感器与盒体固定连接，位置相对的两个偏角测量机构的角度传感器测量轴平行，位置相邻的两个偏角测量机构的角度传感器测量轴垂直，位置相对的两个偏角测量机构的球形触头的球心连线与另外两个位置相对的偏角测量机构的球形触头的球心连线垂直，且两条球心连线与外部机械加工臂中心轴线均相交，每个偏角测量机构的触杆在其与角度传感器连接的一端端部还通过复位拉簧与盒体连接。