一种拉线位移传感器的接线装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种拉线位移传感器的接线装置，包括定位主轴、多个接线滑轨、多个滑轨连接臂以及多个接线滑块；其中，滑轨连接臂滑动套于定位主轴上，滑轨连接臂之间通过轴套隔开；接线滑轨与滑轨连接臂一一固定连接，并绕着定位主轴摆动将定位主轴围于中心；该接线滑轨开有圆弧滑轨槽；所述圆弧滑轨槽从上往下延伸逐渐靠近定位主轴，越往下越平坦；接线滑块套于所述圆弧滑轨槽内并拉着拉线位移传感器的拉线沿着圆弧滑轨槽滑行。本发明专利技术能实现多条拉线的理论延长线汇聚于一点的功能，降低传感器接线头在滑轨滑动过程中的摩擦阻力，提高测量精度。

Wiring device of pull wire displacement sensor

The invention relates to a connecting device of cable displacement sensor, including positioning shaft, a plurality of connection rails, a plurality of slide rail connecting arm and a plurality of terminal block; the slide rail connecting arm sliding sleeve on the positioning shaft, between the rail connection arm through sleeve connection separated; the slide rails and the rail connection arm is fixedly connected with one by one, and around the location of a spindle spindle positioning around the center; the slide open arc slide slot connection; the circular slide groove extending down from the position gradually close to the spindle, the farther down the flat; the wiring block is set in the circular groove and slide pull pull cable displacement sensor along the arc groove sliding rail. The invention can realize the function that the theoretical extension lines of a plurality of cables can converge at one point, thereby reducing the frictional resistance of the sensor terminal head in the sliding process of the slide rail, and improving the measuring accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种拉线位移传感器的接线装置
本专利技术涉及精密测量的
，尤其涉及到一种拉线位移传感器的接线装置。
技术介绍
三维测量技术是工业检测的重要组成部分，其测量数据的准确度会直接影响精密加工、装配等生产过程的误差，如今三维测量技术的精度要求已经由μm级向nm级提升，而且这种趋势一年比一年迅猛。三维测量产品应用广泛、种类繁多，虽然每一类三维测量产品的除成本外，其操作方式、工作环境、工作效率、测量原理、测量精度也存在明显的差异，但产品获取数据点云(x，y，z)坐标值的最终目标是一致的。目前应用最广泛的设备是激光跟踪仪，但激光跟踪仪成本高且不易携带，因此制约了三维测量技术的发展，但随着基于拉线式位移传感器的三维测量设备的出现，这一问题已经逐渐得到解决。拉线式位移传感器也称拉绳编码器，它的功能是通过电位器将高柔韧性复合钢丝的机械运动转换为可以测量、记录、传输的电信号，结合了角度位移传感器和直线位移传感器的优点，属于直线位移传感器的一种。该传感器最初只是经常被应用在各种距离、速度、加速度等二维测控系统中，但随着测量技术的发展，拉线式位移传感器体以其体积小、结构简单、便于安装、测量范围广、操作方便、价格低廉且抗干扰能力强的优势，逐渐在三维测量环境中得到广泛使用。拉线位移传感器在三维测量场合中要求多条拉线(四条拉线最为常见)可汇聚于一点。但与激光跟踪仪不同，拉线位移传感器在实际测量过程中通常是固定于一个接线装置(非标准件)上，且不说任何的接线装置都具有一定的几何尺寸，拉线位移传感自身的接线头原本就占据一定的空间位置，这就意味着多条拉线直接汇聚于一点只能是理想化的分析结果。此外，常见的三维测量场合多为动态环境，这就要求接线装置理论上可以满足四条拉线实时汇聚于一点，然而市面上还未出现这样的结构，这些因素都极大降低了系统测量精度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能满足多条拉线的理论延长线汇聚于一点、保证动态测量时测量系统精度的拉线位移传感器的接线装置。为实现上述目的，本专利技术所提供的技术方案为：包括定位主轴、多个接线滑轨、多个滑轨连接臂以及多个接线滑块；其中，滑轨连接臂滑动套于定位主轴上，滑轨连接臂之间通过轴套隔开；接线滑轨与滑轨连接臂一一固定连接，并绕着定位主轴摆动将定位主轴围于中心；该接线滑轨开有圆弧滑轨槽；所述圆弧滑轨槽从上往下延伸逐渐靠近定位主轴，越往下越平坦；接线滑块套于所述圆弧滑轨槽内并拉着拉线位移传感器的拉线沿着圆弧滑轨槽滑行。进一步地，所述定位主轴顶端开有两个用于固定被测物体的螺纹通孔，底端设有螺纹，通过定位主轴轴肩和螺纹螺母配合限位，确保滑轨连接臂绕着定位主轴顺畅转动而又避免出现滑轨连接臂在定位主轴轴向上滑动的情况。进一步地，所述滑轨连接臂开有使其套于定位主轴上的圆弧通孔，该圆弧通孔两端均设有用于安装轴承的圆弧槽，轴承和圆弧槽之间以及轴承和定位主轴之间均为基孔制过盈配合结构。进一步地，所述接线滑轨尾部开有避免其与定位主轴发生运动干涉的方形槽。进一步地，所述接线滑块包括U型滑块接线件、滑块转轴以及轴承滑轮；其中，U型滑块接线件U型底部一体成型有与拉线位移传感器接线头连接的外螺纹圆柱，靠近U型口处开有半圆槽，滑块转轴安装在该半圆槽内，轴承滑轮套于所述滑块转轴上；接线滑块接收到拉线位移传感器拉线拉力后通过轴承滑轮沿着圆弧滑轨槽滑行。基于上述的接线装置，在三维测量过程中，当接线装置处于受力平衡状态时，容易获取到每个拉线位移传感器到被测点的实际距离，再结合每个已知的拉线位移传感器的固定坐标点，采用基于最大似然法的坐标估计方法建立最小二乘模型，即可求得被测点的空间坐标值。与现有技术相比，本方案引入多个可旋转的滑轨连接臂，使接线装置的滑轨平面与拉线方向平行；引入多个与滑轨连接臂一一对应的接线滑轨，实现多条拉线的理论延长线汇聚于一点的功能；引入多个与接线滑轨一一对应的接线滑块，降低传感器接线头在滑轨滑动过程中的摩擦阻力，提高测量精度。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术中定位主轴的结构示意图；图3为本专利技术中接线滑轨的结构示意图；图4为本专利技术中滑轨连接臂的结构示意图；图5为本专利技术中接线滑块的分解图；图6为本专利技术在竖直方向上的受力图；图7为本专利技术在水平方向上的受力图；图8为本专利技术中被测点的求解原理图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明：本实施例所述的一种拉线位移传感器的接线装置，包括定位主轴1、四个接线滑轨2、四个滑轨连接臂3以及四个接线滑块4。参见附图2所示，定位主轴1顶端开有两个用于固定被测物体的螺纹通孔101，底端设有螺纹。参见附图4所示，滑轨连接臂3开有使其套于定位主轴1上的圆弧通孔301，该圆弧通孔301两端均设有用于安装轴承的圆弧槽302，轴承和圆弧槽302之间以及轴承和定位主轴1之间均为基孔制过盈配合结构。参见附图3所示，接线滑轨2开有圆弧滑轨槽5，该圆弧滑轨槽5从上往下延伸逐渐靠近定位主轴1，越往下越平坦；接线滑轨2尾部开有避免其与定位主轴1发生运动干涉的方形槽201。参见附图5所示，接线滑块4包括U型滑块接线件401、滑块转轴402以及轴承滑轮403；其中，U型滑块接线件401U型底部一体成型有与拉线位移传感器接线头连接的外螺纹圆柱404，靠近U型口处开有半圆槽405，滑块转轴402安装在该半圆槽405内，轴承滑轮403套于所述滑块转轴402上。参见附图1所示，接线装置装配如下：四个滑轨连接臂3分别通过自身的圆弧通孔301套于定位主轴1上，四者之间均设有轴套，同时在轴承的配合下，确保每个滑轨连接臂3均能绕着定位主轴1顺畅地转动；另外，通过定位主轴1轴肩和螺纹螺母配合限位，确保不会出现滑轨连接臂3在定位主轴1轴向上滑动的情况。接线滑轨2与滑轨连接臂3一一固定连接，绕着定位主轴1摆动将定位主轴1围于中心；接线滑块4套于接线滑轨2的圆弧滑轨槽5内，通过轴承滑轮403沿着圆弧滑轨槽5滑行。接线装置的具体运动作方式为：定位主轴1固定后，将拉线位移传感器的拉线与U型滑块接线件401连接，接线滑块4受到拉线的拉力F。若拉力F与圆弧滑轨槽5的支持力平行时，接线装置处以平衡状态。若拉力F与圆弧滑轨槽5的支持力不平行时，竖直方向上，接线滑轨2会受到一个向下的拉力F的分力F1，促使接线滑块4向下运动，直至竖直方向处于平衡状态为止，如图6所示(图中分力F2不影响平衡状态)；同时，水平方向上，接线滑轨2会受到一个与接线滑轨2侧面垂直的拉力分力F1’，促使接线滑轨2带动滑轨连接臂3绕定位主轴1旋转，直至水平方向处于平衡状态为止，如图7所示(图中分力F2’不影响平衡状态)。求解原理如图8所示，当接线装置处于受力平衡状态时，四个拉线位移传感器A、B、C、D到被测点E的实际距离l1、l2、l3、l4、分别为：l1＝L1+r、l2＝L2+r、l3＝L3+r、l4＝L4+r，其中L1、L2、L3、L4分别代表四个拉线位移传感器的绳长，r表示接线滑轨2中圆弧滑轨槽5的半径。因此，若四个拉线位移传感器的固定点坐标A(Xa,Ya,Za)、B(Xb,Yb,Zb)、C(Xc,Yc,Zc)、D(Xd,Yd,Zd)已知，即可采用基于最大似然法的坐标估计方法建立最小二乘模型，求得被测点E(X,Y,Z)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拉线位移传感器的接线装置，其特征在于：包括定位主轴(1)、多个接线滑轨(2)、多个滑轨连接臂(3)以及多个接线滑块(4)；其中，滑轨连接臂(3)滑动套于定位主轴(1)上，滑轨连接臂(3)之间通过轴套隔开；接线滑轨(2)与滑轨连接臂(3)一一固定连接，并绕着定位主轴(1)摆动将定位主轴(1)围于中心；该接线滑轨(2)开有圆弧滑轨槽(5)；所述圆弧滑轨槽(5)从上往下延伸逐渐靠近定位主轴(1)，越往下越平坦；接线滑块(4)套于所述圆弧滑轨槽(5)内并沿着圆弧滑轨槽(5)滑行。

【技术特征摘要】
1.一种拉线位移传感器的接线装置，其特征在于：包括定位主轴(1)、多个接线滑轨(2)、多个滑轨连接臂(3)以及多个接线滑块(4)；其中，滑轨连接臂(3)滑动套于定位主轴(1)上，滑轨连接臂(3)之间通过轴套隔开；接线滑轨(2)与滑轨连接臂(3)一一固定连接，并绕着定位主轴(1)摆动将定位主轴(1)围于中心；该接线滑轨(2)开有圆弧滑轨槽(5)；所述圆弧滑轨槽(5)从上往下延伸逐渐靠近定位主轴(1)，越往下越平坦；接线滑块(4)套于所述圆弧滑轨槽(5)内并沿着圆弧滑轨槽(5)滑行。2.根据权利要求1所述的一种拉线位移传感器的接线装置，其特征在于：所述定位主轴(1)顶端开有两个用于固定被测物体的螺纹通孔(101)，底端设有螺纹，通过定位主轴(1)轴肩和螺纹螺母配合限位，确保滑轨连接臂(3)绕着定位主轴(1)顺畅转动而又避免出现滑轨连接臂(3)在定位主轴(1)轴向上滑动的情况。3.根据权利要求1所述的一种拉线位移传感器的接线装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晗，李沅时，陈新，陈新度，杜泽峰，刘湛基，黄泽峰，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44