本實用新型涉及一種五自由度數(shù)據(jù)處理投影儀。

背景技術(shù)：

數(shù)據(jù)處理投影儀通過將被測件放置在工作臺上，被測件會被具有準(zhǔn)確放大率的物鏡放大成放大實像?？捎贸咦又苯訙y量放大實像大小，也可與預(yù)先繪制的好的標(biāo)準(zhǔn)放大圖樣比較測量，利用工作臺上的數(shù)字顯示直接對被測件進(jìn)行測量，高效的檢測各種形狀復(fù)雜工件的輪廓，表面形狀如沖壓件、凸輪、樣板、螺紋及成型刀具等，測量的數(shù)據(jù)通過電腦進(jìn)行處理和計算，最后得出我們所需要的方便觀察的結(jié)果，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、儀器、電子等行業(yè)。

現(xiàn)有數(shù)據(jù)處理投影儀只有X、Y、Z方向上的3個自由度可以調(diào)整，只能測量各種零件的平行表面即二維輪廓參數(shù)，但是大部分零件在設(shè)計時都包含有斜線、斜面、曲面如：圓錐等，若工作臺僅僅在X、Y、Z軸上平移，放置在工作臺上的待測零件所需測量的表面無法保持與光源和物鏡垂直，導(dǎo)致其測量的數(shù)據(jù)存在缺陷：（1）測量參數(shù)不足，不能完整的表述出復(fù)雜零件的表面形狀和輪廓的幾何特征；（2）測量方式不靈活；（3）輸出參數(shù)處理后存在一定差別，不直觀。隨著機(jī)械制造業(yè)的飛速發(fā)展，零件的種類會越來越多，形狀也會越來越復(fù)雜，同時對工件表面形狀和輪廓的精度要求也會越來越高，因而原有投影儀的三個自由度的測量也不再適應(yīng)市場越來越多元化的測量需求，因此，急需對現(xiàn)有投影儀進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、擴(kuò)大了測量零件的種類范圍的五自由度數(shù)據(jù)處理投影儀。

為達(dá)到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為：一種五自由度數(shù)據(jù)處理投影儀，包括殼體、安裝在所述殼體上的投影箱和工作臺，所述殼體內(nèi)設(shè)置有照明裝置和電氣控制裝置，所述投影箱的正面設(shè)置有投影屏，所述投影箱的下部設(shè)置有數(shù)顯箱，所述數(shù)顯箱的下部設(shè)置有物鏡，所述工作臺包括第一工作層、第二工作層和Z軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述第一工作層連接有Y軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述第二工作層連接有X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述工作臺還包括第三工作層、第一偏轉(zhuǎn)裝置、第四工作層和第二偏轉(zhuǎn)裝置，所述第一工作層、第二工作層、第三工作層和第四工作層從上往下依次設(shè)置，所述第一偏轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動所述第三工作層繞Y軸方向偏轉(zhuǎn)，所述第二偏轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動所述第四工作層繞X軸方向偏轉(zhuǎn)，所述Z軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)與所述第四工作層固定。

本實用新型一個較佳實施例中，五自由度數(shù)據(jù)處理投影儀進(jìn)一步包括所述第三工作層包括第一支撐板和第二支撐板，所述第一支撐板的底端設(shè)有向下凸起的兩個第一圓弧凸起部，所述第二支撐板的上端設(shè)有向下凹陷的兩個第一圓弧凹陷部，所述第一圓弧凸起部與所述第一圓弧凹陷部凹凸配合。

本實用新型一個較佳實施例中，五自由度數(shù)據(jù)處理投影儀進(jìn)一步包括所述第一偏轉(zhuǎn)裝置包括第一調(diào)節(jié)旋鈕、第一螺旋絲杠、第一活動塊和第二活動塊，所述第一調(diào)節(jié)旋鈕與所述第一螺旋絲杠連接，所述第一螺旋絲杠與所述第一活動塊螺紋連接，所述第一活動塊與第二活動塊銷接，所述第一活動塊與所述第二活動塊之間連接有至少一個第一彈簧，所述第二活動塊與所述第一支撐板固定。

本實用新型一個較佳實施例中，五自由度數(shù)據(jù)處理投影儀進(jìn)一步包括所述第四工作層包括第三支撐板和第四支撐板，所述第三支撐板的底端設(shè)有向下凸起的兩個第二圓弧凸起部，所述第四支撐板的上端設(shè)有向下凹陷的兩個第二圓弧凹陷部，所述第二圓弧凸起部與所述第二圓弧凹陷部凹凸配合。

本實用新型一個較佳實施例中，五自由度數(shù)據(jù)處理投影儀進(jìn)一步包括所述第二偏轉(zhuǎn)裝置包括第二調(diào)節(jié)旋鈕、第二螺旋絲杠、第三活動塊和第四活動塊，所述第二調(diào)節(jié)旋鈕與所述第二螺旋絲杠連接，所述第二螺旋絲杠與所述第三活動塊螺紋連接，所述第三活動塊與第四活動塊銷接，所述第三活動塊與所述第四活動塊之間連接有至少一個第二彈簧，所述第四活動塊與所述第三支撐板固定。

本實用新型一個較佳實施例中，五自由度數(shù)據(jù)處理投影儀進(jìn)一步包括所述第一工作層包括兩個上下設(shè)置的第一基板和第二基板，所述第一基板的中部中空且設(shè)置有透光板，所述Y軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括Y軸手輪、與所述Y軸手輪連接的第一滾珠絲杠、第一支撐座和第二支撐座，所述第一滾珠絲杠依次穿過所述第一支撐座、第二支撐座，所述第一滾珠絲杠與所述第一基板連接，所述第一支撐座和第二支撐座均固定在所述第二基板上。

本實用新型一個較佳實施例中，五自由度數(shù)據(jù)處理投影儀進(jìn)一步包括所述第一滾珠絲杠上安裝有第一位移微調(diào)裝置，所述第一位移微調(diào)裝置包括第一調(diào)節(jié)塊、第二調(diào)節(jié)塊、與所述第一調(diào)節(jié)塊連接的第一轉(zhuǎn)輪、與所述第二調(diào)節(jié)塊連接的第二轉(zhuǎn)輪、第一凸塊、第一手柄組件，所述第一調(diào)節(jié)塊的上端、第二調(diào)節(jié)塊的上端均與所述第一基板固定，所述第一手柄組件包括第一手柄、與所述第一手柄連接的第一支桿、與所述第一支桿垂直連接的第二支桿，所述第二支桿與所述第一凸塊固定，所述第一滾珠絲杠穿過所述第一調(diào)節(jié)塊、第二調(diào)節(jié)塊且分別與所述第一轉(zhuǎn)輪、第二轉(zhuǎn)輪抵接。

本實用新型一個較佳實施例中，五自由度數(shù)據(jù)處理投影儀進(jìn)一步包括所述第二工作層包括第三基板，所述X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括X軸手輪、與所述X軸手輪連接的第二滾珠絲杠、第三支撐座和第四支撐座，所述第二滾珠絲杠依次穿過所述第三支撐座、第四支撐座，所述第二滾珠絲杠與所述第二基板連接，所述第三支撐座和第四支撐座均固定在所述第三基板上。

本實用新型一個較佳實施例中，五自由度數(shù)據(jù)處理投影儀進(jìn)一步包括所述第二滾珠絲杠上安裝有第二位移微調(diào)裝置，所述第二位移微調(diào)裝置與所述第二基板連接。

本實用新型一個較佳實施例中，五自由度數(shù)據(jù)處理投影儀進(jìn)一步包括所述Z軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括升降手輪、與所述升降手輪連接的第一齒輪、與所述第一齒輪嚙合的履帶、與所述履帶嚙合的第二齒輪、與所述第二齒輪連接的第三齒輪以及與所述第三齒輪嚙合的第三螺旋絲杠，所述第三螺旋絲杠嚙合有支撐臺，所述支撐臺與所述第四支撐板固定。

本實用新型解決了背景技術(shù)中存在的缺陷，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，能夠?qū)崿F(xiàn)X、Y、Z軸方向上的移動和繞X軸方向、Y軸方向的偏轉(zhuǎn)，滿足五個自由度的運(yùn)動，使測量零件參數(shù)的種類和零件的種類范圍都大為擴(kuò)大，滿足測量的多種需求，測量精度高，市場競爭力強(qiáng)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。

圖1是本實用新型的優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型的優(yōu)選實施例的工作臺的主視圖；

圖3是圖2中A的放大示意圖；

圖4是本實用新型的優(yōu)選實施例的工作臺的左視圖；

圖5是圖4中B的放大示意圖；

圖6是本實用新型的優(yōu)選實施例的工作臺的俯視圖；

圖7是本實用新型的優(yōu)選實施例的第一位移微調(diào)裝置的剖視圖；

圖8是圖7的C-C向剖視圖；

圖9是本實用新型的優(yōu)選實施例的第一偏轉(zhuǎn)裝置與第一支撐板、第二支撐板連接的剖視圖；

圖10是圖9的D-D向剖視圖。

具體實施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。

如圖1-圖6所示，一種五自由度數(shù)據(jù)處理投影儀，包括殼體2、安裝在殼體2上的投影箱4和工作臺6，殼體2內(nèi)設(shè)置有照明裝置、電氣控制裝置和冷卻裝置，投影箱4上設(shè)置有投影屏8，投影屏8能夠做360°旋轉(zhuǎn)，通過摩擦輪機(jī)構(gòu)帶動光電軸角編碼器旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)角度計數(shù)，投影箱4下部設(shè)置有數(shù)顯箱10，數(shù)顯箱10下部設(shè)置有物鏡12，物鏡12位于工作臺6的上方，工作臺6包括第一工作層14、第二工作層16和Z軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)18，第一工作層14連接有Y軸驅(qū)動機(jī)構(gòu) 20，第二工作層16連接有X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)22，工作臺6還包括第三工作層24、第一偏轉(zhuǎn)裝置26、第四工作層28和第二偏轉(zhuǎn)裝置30，第一工作層14、第二工作層16、第三工作層24和第四工作層28從上往下依次設(shè)置，第一工作層14、第二工作層16、第三工作層24和第四工作層28均能夠透光，第一工作層14上放置待測零件，照明裝置發(fā)出的光能夠投射到被測零件上，第一偏轉(zhuǎn)裝置26驅(qū)動第三工作層24繞Y軸方向偏轉(zhuǎn)，第二偏轉(zhuǎn)裝置30驅(qū)動第四工作層28繞X軸方向偏轉(zhuǎn)，Z軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)18與第四工作層28固定。

本實用新型優(yōu)選第一工作層14包括兩個上下設(shè)置的第一基板32和第二基板33，第一基板32的中部中空且設(shè)置有透光板34，優(yōu)選透光板34為玻璃，透光性好，便于光源35發(fā)出的光無障礙的投射到被測零件上，被測零件放置在透光板34上，被測零件正對著物鏡12，方便測量的投影通過物鏡12傳遞到投影屏8上，第二基板33的中部是鏤空的，Y軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)20包括Y軸手輪36、與Y軸手輪36連接的第一滾珠絲杠38、第一支撐座40和第二支撐座42，第一滾珠絲杠38依次穿過第一支撐座40、第二支撐座42，第一滾珠絲杠38與第一基板32連接，第一支撐座40和第二支撐座42均固定在第二基板33上，轉(zhuǎn)動Y軸手輪36，帶動第一滾珠絲杠38，從而帶動第一基板32沿Y軸方向移動，帶動透光板34上的待測零件沿Y軸方向移動。

如圖7、圖8所示，為了能夠?qū)崿F(xiàn)對被測零件沿Y軸方向的微調(diào)，本實用新型優(yōu)選第一滾珠絲杠38上安裝有第一位移微調(diào)裝置43，第一位移微調(diào)裝置43與第一基板32連接，第一位移微調(diào)裝置43包括第一調(diào)節(jié)塊44、第二調(diào)節(jié)塊46、與第一調(diào)節(jié)塊44連接的第一轉(zhuǎn)輪48、與第二調(diào)節(jié)塊46連接的第二轉(zhuǎn)輪50、第一凸塊52、第一手柄組件54，第一調(diào)節(jié)塊44的上端與第二調(diào)節(jié)塊46的上端均與第一基板32固定，第一手柄組件54包括第一手柄56、與第一手柄56連接的第一支桿58、與第一支桿58垂直連接的第二支桿60，第二支桿60與第一凸塊52固定，第一滾珠絲杠38穿過第一調(diào)節(jié)塊44、第二調(diào)節(jié)塊46且分別與第一轉(zhuǎn)輪48、第二轉(zhuǎn)輪50抵接。優(yōu)選第一凸塊52呈橢圓形，第一凸塊52在第一手柄組件54的帶動下，能夠?qū)崿F(xiàn)對第一調(diào)節(jié)塊44和第二調(diào)節(jié)塊46的擠壓或者松開。優(yōu)選第一調(diào)節(jié)塊44的下端與第二調(diào)節(jié)塊46的下端之間連接有第一彈性件62。優(yōu)選第一調(diào)節(jié)塊44與第二調(diào)節(jié)塊46之間穿設(shè)有第一連接桿64，第一連接桿64上設(shè)置有兩個第一調(diào)節(jié)螺母66，通過兩個第一調(diào)節(jié)螺母66實現(xiàn)第一調(diào)節(jié)塊44的上端與第二調(diào)節(jié)塊46上端的調(diào)緊，避免松動。當(dāng)進(jìn)行微調(diào)時，撥動第一手柄56，第一凸塊52轉(zhuǎn)動松開對第一調(diào)節(jié)塊44的下端和第二調(diào)節(jié)塊46的下端的擠壓，第一調(diào)節(jié)塊44和第二調(diào)節(jié)塊46同時在第一彈性件62的拉力下不再偏移分離，與第一調(diào)節(jié)塊44連接的第一轉(zhuǎn)輪48和與第二調(diào)節(jié)塊46連接的第二轉(zhuǎn)輪50與第一滾珠絲杠38相切并壓緊，Y軸手輪36轉(zhuǎn)動時，第一滾珠絲杠38轉(zhuǎn)動，通過第一滾珠絲杠38帶動第一轉(zhuǎn)輪48和第二轉(zhuǎn)輪50，從而使第一調(diào)節(jié)塊44和第二調(diào)節(jié)塊46帶動第一基板32微調(diào)。當(dāng)需要快進(jìn)時，撥動第一手柄56，第一凸塊52轉(zhuǎn)動與第一調(diào)節(jié)塊44的下端和第二調(diào)節(jié)塊46的下端均產(chǎn)生擠壓并使得第一調(diào)節(jié)塊44的下端與第二調(diào)節(jié)塊46的下端產(chǎn)生小幅度的偏移分離，此時裝在第一調(diào)節(jié)塊44上的第一轉(zhuǎn)輪48和第二調(diào)節(jié)塊46上的第二轉(zhuǎn)輪50均與第一滾珠絲杠38分離，第一轉(zhuǎn)輪48和第二轉(zhuǎn)輪50不受限制，拉動第一手柄56，帶動第一調(diào)節(jié)塊44和第二調(diào)節(jié)塊46運(yùn)動，從而快速帶動第一基板32。

本實用新型優(yōu)選第二工作層16包括第三基板68，第三基板68鏤空，避免對光源35的干涉，X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)22包括X軸手輪70、與X軸手輪70連接的第二滾珠絲杠72、第三支撐座74和第四支撐座76，第二滾珠絲72杠依次穿過第三支撐座74、第四支撐座76，第二滾珠絲杠72與第二基板33連接，第三支撐座74和第四支撐座76均固定在第三基板68上。

為了能夠?qū)崿F(xiàn)對被測零件沿X軸方向的微調(diào)，第二滾珠絲杠72上安裝有第二位移微調(diào)裝置78，第二位移微調(diào)裝置78與第二基板33連接，第二位移微調(diào)裝置77的結(jié)構(gòu)與第一位移微調(diào)裝置43的結(jié)構(gòu)相同，因此兩者的工作原理也是相同的，在此不再贅述。

如圖9、圖10所示，本實用新型優(yōu)選第三工作層24包括第一支撐板102和第二支撐板104，第一支撐板102鏤空，第二支撐板104內(nèi)部中空且上下端鏤空，避免對光源35的干涉，第一支撐板102的底端設(shè)有向下凸起的兩個第一圓弧凸起部106，第二支撐板104的上端設(shè)有向下凹陷的兩個第一圓弧凹陷部108，兩個第一圓弧凸起部106前后相對設(shè)置，兩個第一圓弧凹陷部108前后相對設(shè)置，第一圓弧凸起部106與第一圓弧凹陷部108凹凸配合。第一偏轉(zhuǎn)裝置26包括第一調(diào)節(jié)旋鈕110、第一螺旋絲杠112、第一活動塊114和第二活動塊116，第一調(diào)節(jié)旋鈕110與第一螺旋絲杠112連接，第一螺旋絲杠112穿過第二支撐板104的側(cè)部，第一螺旋絲杠112與第一活動塊114螺紋連接，第一活動塊114與第二活動塊116銷接，第一活動塊114與第二活動塊116之間連接有至少一個第一彈簧118，第二活動塊116與第一支撐板102固定。進(jìn)一步優(yōu)選第一活動塊114上設(shè)置有第一凸起120，第二活動塊116上設(shè)置有第一凹槽122，第一凸起120嵌入第一凹槽122內(nèi)且通過第一軸銷124連接，第一活動塊114的下端穿設(shè)有第二軸銷126，第一彈簧118的兩端分別與第一軸銷124、第二軸銷126連接。轉(zhuǎn)動第一調(diào)節(jié)旋鈕110，第一螺旋絲杠112轉(zhuǎn)動帶動與其螺紋嚙合的第一活動塊114運(yùn)動，從而帶動第二活動塊116運(yùn)動，而第二活動塊116與第一支撐板102固定，運(yùn)動會沿著圓弧形軌跡運(yùn)動，實現(xiàn)繞Y軸方向偏轉(zhuǎn)。優(yōu)選第一彈簧118的數(shù)量為兩個，兩個第一彈簧118保證運(yùn)動不會影響軌跡的平穩(wěn)性和第一圓弧凸起部106與第一圓弧凹陷部108之間的緊密性，確保運(yùn)動不會有誤差。

本實用新型優(yōu)選第四工作層28包括第三支撐板128和第四支撐板130，第三支撐板128鏤空，第四支撐板130內(nèi)部中空且上下端鏤空，第三支撐板128的底端設(shè)有向下凸起的兩個第二圓弧凸起部132，第四支撐板130的上端設(shè)有向下凹陷的兩個第二圓弧凹陷部134，兩個第二圓弧凸起部132左右相對設(shè)置，兩個第二圓弧凹陷部134左右相對設(shè)置，第二圓弧凸起部132與第二圓弧凹陷部134凹凸配合。第二偏轉(zhuǎn)裝置30包括第二調(diào)節(jié)旋鈕136、第二螺旋絲杠138、第三活動塊140和第四活動塊142，第二調(diào)節(jié)旋鈕136與第二螺旋絲杠138連接，第二螺旋絲杠138穿過第四支撐板130的側(cè)部，第二螺旋絲杠138與第三活動塊140螺紋連接，第三活動塊140與第四活動塊142銷接，第三活動塊140與第四活動塊142之間連接有至少一個第二彈簧144，第四活動塊142與第三支撐板128固定。進(jìn)一步優(yōu)選第三活動塊140上設(shè)置有第二凸起146，第四活動塊142上設(shè)置有第二凹槽148，第二凸起146嵌入第二凹槽148內(nèi)且通過第三軸銷150連接，第三活動塊140的下端穿設(shè)有第四軸銷152，第二彈簧144的兩端分別與第三軸銷150、第四軸銷152連接。轉(zhuǎn)動第二調(diào)節(jié)旋鈕136，第二螺旋絲杠138轉(zhuǎn)動帶動與其螺紋嚙合的第三活動塊140運(yùn)動，從而帶動第四活動塊142運(yùn)動，而第四活動塊142與第三支撐板128固定，運(yùn)動會沿著圓弧形軌跡運(yùn)動，實現(xiàn)繞X軸方向偏轉(zhuǎn)。優(yōu)選第二彈簧144的數(shù)量為兩個，兩個第二彈簧144保證運(yùn)動不會影響軌跡的平穩(wěn)性和第二圓弧凸起部132與第二圓弧凹陷部134之間的緊密性，確保運(yùn)動不會有誤差。

本實用新型優(yōu)選Z軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)18包括升降手輪154、與升降手輪154連接的第一齒輪156、與第一齒輪156嚙合的履帶158、與履帶158嚙合的第二齒輪160、與第二齒輪160連接的第三齒輪162以及與第三齒輪162嚙合的第三螺旋絲杠164，第三螺旋絲杠164嚙合有支撐臺166，支撐臺166與第四支撐板130固定。轉(zhuǎn)動升降手輪154，第一齒輪156轉(zhuǎn)動，通過履帶158帶動第二齒輪160轉(zhuǎn)動，第三螺旋絲杠164與支撐臺166嚙合，帶動支撐臺166上下運(yùn)動，從而通過支撐臺166帶動整個工作臺6進(jìn)行Z軸方向上的移動。

本實用新型在使用時，當(dāng)測量異形零件尤其是具有坡度表面的零件時，首先轉(zhuǎn)動升降手輪154上下調(diào)整進(jìn)行粗調(diào)焦距，然后鎖緊X軸的第二位移微調(diào)裝置78固定X軸，轉(zhuǎn)動Y軸手輪36調(diào)整Y軸，松開第一位移微調(diào)裝置43的第一手柄56先進(jìn)行位置的粗調(diào)再鎖緊第一位移微調(diào)裝置43轉(zhuǎn)動Y軸手輪36進(jìn)行微調(diào)直至零件的Y軸的位置在光源35和物鏡12的正中央；同樣X軸的調(diào)整也是如此，首先鎖緊Y軸的第一位移微調(diào)裝置43固定Y軸，轉(zhuǎn)動X軸手輪70調(diào)整X軸，松開第二位移微調(diào)裝置78的第二手柄90先進(jìn)行位置的粗調(diào)再鎖緊第二位移微調(diào)裝置78轉(zhuǎn)動X軸手輪70進(jìn)行微調(diào)直至零件的X軸的位置在光源35和物鏡12的正中央，隨后進(jìn)行偏轉(zhuǎn)角度的調(diào)整，首先要觀察所需要測量的零件表面的曲面是偏向于那個方向，觀察并確定完畢后轉(zhuǎn)動相應(yīng)的調(diào)節(jié)旋鈕使得零件所需測量的平面保持與物鏡垂直且在物鏡和光源的正中央。打開照明開關(guān)，成像顯現(xiàn)在投影屏8上，可以通過預(yù)先繪制好的標(biāo)準(zhǔn)放大圖與工件影像比較，其差異就是工件的誤差；或者直接在投影屏8上用普通玻璃尺測量成像尺寸。

以上依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定技術(shù)性范圍。