關(guān)節(jié)臂三坐標測量機由三根剛體臂、三個活動關(guān)節(jié)和一個測頭組成。三根臂相互連接，其中一個為固定臂，它安于任意基座上支撐測量機所有部件，另外兩個活動臂可運動于空間任意位置，以適應測量需要，其中一個為中間臂，一個為末端臂并在此尾端安裝測頭。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、第三根與接觸測頭之間均為關(guān)節(jié)式連接，可作空間回轉(zhuǎn)，而每個活動關(guān)節(jié)裝有相互垂直的回轉(zhuǎn)角傳感器，可測量各個臂和測頭在空間的位置。每個關(guān)節(jié)的回轉(zhuǎn)中心和相應的活動臂構(gòu)成一個極坐標系統(tǒng)，回轉(zhuǎn)角即極角由圓分度傳感器測量，而活動臂兩端關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)中心距離為極坐標的極徑長度，可見該測量系統(tǒng)是由三個串連的極坐標系統(tǒng)組成，當測頭與被測件接觸時，測量系統(tǒng)可給出測頭在空間的三維位置信號，測頭與被測件在不同部位接觸時，根據(jù)所建立的測量數(shù)學模型，由計算機給出被測參數(shù)實際值。

關(guān)節(jié)臂三坐標

關(guān)節(jié)臂三坐標測量機的機械結(jié)構(gòu)
關(guān)節(jié)坐標測量機的結(jié)構(gòu)，關(guān)節(jié)1、2構(gòu)成了一個整體的連接件，將固定臂與第二個測量臂連接起來；同樣，關(guān)節(jié)3、4也構(gòu)成整體連接了第二、第三個測量臂；關(guān)節(jié)5、6連接第三個測量臂與測頭。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，為了測量機的整體平衡，特設計了一種平衡桿機構(gòu)，詳見下文說明。

關(guān)節(jié)臂三坐標測量機關(guān)節(jié)部件在測量機的結(jié)構(gòu)中，主要負責連接相鄰兩桿件，提供兩桿件相對的高精度回轉(zhuǎn)運動，采用角度傳感器測量回轉(zhuǎn)角度。對關(guān)節(jié)部件設計的要求是：結(jié)構(gòu)緊湊，轉(zhuǎn)軸強度好、剛性好、變形小。各關(guān)節(jié)之間采用垂直連接；回轉(zhuǎn)部分的徑向跳動要小，同軸度要好。設計中要將關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)軸系與角度傳感器軸系合二為一。為了使測量機結(jié)構(gòu)緊湊，將用于連接的兩相鄰關(guān)節(jié)設計成一個整體，關(guān)節(jié)軸線互相垂直，并采用了雙軸承式交叉及內(nèi)嵌軸的設計方法，該方法借鑒了機床主軸的設計思想，能夠有效提高關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)精度。測量機關(guān)節(jié)內(nèi)部的具體設計結(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)時產(chǎn)生的徑向跳動誤差及偏轉(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。