關(guān)節(jié)臂三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)由三根剛體臂、三個(gè)活動(dòng)關(guān)節(jié)和一個(gè)測(cè)頭組成。三根臂相互連接，其中一個(gè)為固定臂，它安于任意基座上支撐測(cè)量機(jī)所有部件，另外兩個(gè)活動(dòng)臂可運(yùn)動(dòng)于空間任意位置，以適應(yīng)測(cè)量需要，其中一個(gè)為中間臂，一個(gè)為末端臂并在此尾端安裝測(cè)頭。第一根固定臂與第二根中間臂之間、第二根與第三根末端臂之間、第三根與接觸測(cè)頭之間均為關(guān)節(jié)式連接，可作空間回轉(zhuǎn)，而每個(gè)活動(dòng)關(guān)節(jié)裝有相互垂直的回轉(zhuǎn)角傳感器，可測(cè)量各個(gè)臂和測(cè)頭在空間的位置。每個(gè)關(guān)節(jié)的回轉(zhuǎn)中心和相應(yīng)的活動(dòng)臂構(gòu)成一個(gè)極坐標(biāo)系統(tǒng)，回轉(zhuǎn)角即極角由圓分度傳感器測(cè)量，而活動(dòng)臂兩端關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)中心距離為極坐標(biāo)的極徑長度，可見該測(cè)量系統(tǒng)是由三個(gè)串連的極坐標(biāo)系統(tǒng)組成，當(dāng)測(cè)頭與被測(cè)件接觸時(shí)，測(cè)量系統(tǒng)可給出測(cè)頭在空間的三維位置信號(hào)，測(cè)頭與被測(cè)件在不同部位接觸時(shí)，根據(jù)所建立的測(cè)量數(shù)學(xué)模型，由計(jì)算機(jī)給出被測(cè)參數(shù)實(shí)際值。

關(guān)節(jié)臂三坐標(biāo)

關(guān)節(jié)臂三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)
關(guān)節(jié)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)，關(guān)節(jié)1、2構(gòu)成了一個(gè)整體的連接件，將固定臂與第二個(gè)測(cè)量臂連接起來；同樣，關(guān)節(jié)3、4也構(gòu)成整體連接了第二、第三個(gè)測(cè)量臂；關(guān)節(jié)5、6連接第三個(gè)測(cè)量臂與測(cè)頭。相鄰構(gòu)成整體的關(guān)節(jié)采用了雙軸承交叉軸、雙軸承內(nèi)嵌軸結(jié)構(gòu)，同時(shí)，為了測(cè)量機(jī)的整體平衡，特設(shè)計(jì)了一種平衡桿機(jī)構(gòu)，詳見下文說明。

關(guān)節(jié)臂三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)關(guān)節(jié)部件在測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)中，主要負(fù)責(zé)連接相鄰兩桿件，提供兩桿件相對(duì)的高精度回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，采用角度傳感器測(cè)量回轉(zhuǎn)角度。對(duì)關(guān)節(jié)部件設(shè)計(jì)的要求是：結(jié)構(gòu)緊湊，轉(zhuǎn)軸強(qiáng)度好、剛性好、變形小。各關(guān)節(jié)之間采用垂直連接；回轉(zhuǎn)部分的徑向跳動(dòng)要小，同軸度要好。設(shè)計(jì)中要將關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)軸系與角度傳感器軸系合二為一。為了使測(cè)量機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，將用于連接的兩相鄰關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，關(guān)節(jié)軸線互相垂直，并采用了雙軸承式交叉及內(nèi)嵌軸的設(shè)計(jì)方法，該方法借鑒了機(jī)床主軸的設(shè)計(jì)思想，能夠有效提高關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)精度。測(cè)量機(jī)關(guān)節(jié)內(nèi)部的具體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。其中圖3-3為交叉軸，可繞其軸線旋轉(zhuǎn)，采用了雙軸承結(jié)構(gòu)，減少了單一軸承結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的徑向跳動(dòng)誤差及偏轉(zhuǎn)誤差，提高了回轉(zhuǎn)精度。圖3-4所示為內(nèi)嵌軸，也同樣采取了雙軸承結(jié)構(gòu)，將內(nèi)嵌軸安裝于交叉軸中，就形成了兩個(gè)軸線互相垂直的關(guān)節(jié)，且具有回轉(zhuǎn)精度高，結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)。