專利名稱：水平臂坐標(biāo)測(cè)量機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水平臂類型的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)器。
背景技術(shù)：
上述類型的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)器是公知的，其包括底座，設(shè)置有沿 第一水平X軸線的導(dǎo)專九；第一4乇架(carriage),在底座上沿X軸線 移動(dòng)并且包括立柱，該立柱設(shè)置有沿第二垂直軸線的導(dǎo)軌；第二托 架，由立柱承載并且沿Z軸線在上述立柱上滑動(dòng)；以及臂，由第二 托架承載并且沿與X軸線正交的第三水平Y(jié)軸線延伸。臂的一端 適合于承載用于測(cè)量零件的尺度特征的接觸器(contact)或光學(xué)檢 測(cè)器。
為了使第二托架保持平衡的目的，上述類型的機(jī)器通常設(shè)置有 平4軒物(counterweight,砝碼)，該平4軒物通過(guò)帶子^皮固定至第二4乇 架并且在立^主內(nèi)滑動(dòng)。
更具體;也，立^主在內(nèi)部i殳置有垂直導(dǎo)軌，平衡物沿該導(dǎo)4九移動(dòng)。
由于立柱必須被加工成具有預(yù)期的精度(通常通過(guò)擠壓制造) 以獲得用于導(dǎo)軌的靜止表面，并且由于導(dǎo)軌的成本，因此這種解決 方法需要高的制造成本
發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是制造一種水平臂坐標(biāo)測(cè)量機(jī)器，該坐標(biāo)測(cè) 量斗幾器可以解決上述的4支術(shù)難題。
本發(fā)明的目的通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的測(cè)量機(jī)器實(shí)現(xiàn)。


為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在將參照附圖對(duì)作為非限制性實(shí)例
的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述，在附圖中
圖l是根據(jù)本發(fā)明的水平臂坐標(biāo)測(cè)量機(jī)器的透視圖； 圖2是圖1中片幾器的立柱的俯4見(jiàn)圖3和圖4分別是圖1中機(jī)器的平衡物的側(cè)視圖和后視圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1中，水平臂坐標(biāo)測(cè)量機(jī)器作為一個(gè)整體用l表示。
機(jī)器l基本上包括底座2,設(shè)置有沿水平X軸線的導(dǎo)軌3; 第一4乇架4，在底座2上沿X軸線移動(dòng)并且"i殳置有沿垂直Z軸線延 伸的導(dǎo)軌5;第二托架6，由第一托架4承載并且沿Z軸線滑動(dòng)； 以及水平臂7，由第二托架6承載、沿與X軸線正交的Y軸線延伸 并且沿Y軸線軸向地移動(dòng)。臂7的一端適合于承載用于測(cè)量零件的 尺度特征的接觸器或光學(xué)檢測(cè)器(未示出)。
更具體i也，底座2基本上由箱形結(jié)構(gòu)(boxed structure) 10構(gòu) 成，該箱形結(jié)構(gòu)在X軸線方向上伸長(zhǎng)、具有固定的截面、具有平的 的水平下壁ll和上壁12以及一只于垂直的且相互平4于的側(cè)壁13、 14。側(cè)壁13、 14以小于壁11、 12的寬度的距離相互間隔，以使下壁和 上壁/人側(cè)壁13、 14側(cè)向地伸出乂人而具有相應(yīng)的側(cè)翼15。
沿軸線X的用于第一托架4的滑動(dòng)導(dǎo)軌3 ^皮固定在上壁12的 側(cè)翼15下面，因此該上壁呈現(xiàn)出平的類似地板的上表面，該上表 面上沒(méi)有導(dǎo)l九和4青密部件。
第一托架4包括在導(dǎo)軌3上移動(dòng)的下底座16和具有垂直軸線 管狀結(jié)構(gòu)的立柱17,該立柱從底座16向上延伸并且承載托架6的 導(dǎo)軌5。
更確切地，底座16由剛性地緊固至立柱17的中心體18構(gòu)成， 一對(duì)側(cè)肩19、 20緊固于中心體18的相對(duì)側(cè)并且各自通過(guò)滑行裝置 (侈'J^口, J求S走壽爭(zhēng)(ball circulation )類型或氣動(dòng)靜力(pneumatic static ) 類型)(未示出)沿相應(yīng)的軌道3滑動(dòng)。
立柱17 (圖2)擁有具有固定截面的管狀結(jié)構(gòu)，并且由C形區(qū) 段23 (該區(qū)段限定立柱17的后壁24和相應(yīng)的側(cè)壁25)和沿區(qū)段 23的自由側(cè)被緊固(優(yōu)選地為焊接)的前板26適當(dāng)?shù)匦纬伞?br> 用于第二托架6的導(dǎo)軌5被正面地緊固至立柱17的前板26， 并且與由第二托架6承載的滑動(dòng)裝置21 (例如，球旋轉(zhuǎn)類型或氣動(dòng) 請(qǐng)爭(zhēng)力類型)相配合。
區(qū)段23和前板26界定了立柱17的內(nèi)腔27，該內(nèi)腔具有基本 上為矩形的截面。
在上述的腔27中是被容納的平衡物28,該平衡物通過(guò)帶子29 被固定至第二托架6。更具體地，帶子29具有分別緊固至第二托架 6 (圖1 )和平衡物28 (圖3和圖4)的端部，并且纏繞導(dǎo)輪30 (圖2)，該導(dǎo)4侖^皮方文置在立柱17上端附近并且圍繞具有平^f亍于軸線Y 的水平A軸線的軸31 4爭(zhēng)動(dòng)。
平衡物28 (圖3和圖4)呈現(xiàn)出基本上為平行六面體的形狀并 且通過(guò)多個(gè)輪子33、 34在立柱17的腔27內(nèi)被引導(dǎo)，該多個(gè)輪子 由平纟軒物承載并且凈皮方文置成與立柱17的壁直4妄4妄觸。 一些l侖子(用 標(biāo)號(hào)33表示)具有固定軸線；其他輪子(用標(biāo)號(hào)34表示)被安裝 在相應(yīng)的片簧35上，該片簧適合于產(chǎn)生彈性預(yù)載。平行于軸線X
和軸線Y的每一個(gè)，平4軒物在一個(gè)方向上#:多個(gè)固定軸線的4侖子
33支撐，并且在另一個(gè)方向上被輪子34支撐，從而確保間隙張緊 (clearance takeup )。
具體地，在平衡物28的一個(gè)后面38上(圖4)安裝三個(gè)固定 軸線輪子33，其中兩個(gè)輪子靠近面38的上邊角而一個(gè)輪子在靠近 后面的4妄近下側(cè)的中線上。因此這些l侖子33限定了相對(duì)于立柱17 (圖2 )的后壁24的相應(yīng)的單向靜止(unidirectional rest )。
在相反方向上的彈性靜止(即，相對(duì)于立柱17的前板26)由 4侖子34來(lái)限定，該4侖子由在平衡物28的前面40的中央處的相應(yīng) 的彈簧35來(lái)支撐。
兩個(gè)輪子33進(jìn)一步被安裝在平衡物的側(cè)面48上，且位于面48 的中線上并JU妄近上述面的上側(cè)和下側(cè)。這些4侖子限定了相對(duì)于立 柱17的側(cè)壁25的相應(yīng)的靜止。 一個(gè)l侖子34相對(duì)于平纟軒物28 4皮相 應(yīng)的彈簧35支撐在側(cè)面49上的中央位置中，并且相對(duì)立柱17與 側(cè)壁25^妄觸〉袞動(dòng)。
秀k子33被安裝在平衡物28的相應(yīng)的凹槽36中并且圍繞相應(yīng) 的銷37轉(zhuǎn)動(dòng)，該銷被放入平衡物28中且被緊固于其中。輪子34的彈簧35各自伸出地(protrudingly )緊固至被緊固至 平4耔物28的上面44的相應(yīng)擋塊41,并且平4亍地延伸至平4軒物28 的才目應(yīng)的面40、 49。
沿垂直方向伸長(zhǎng)、基本上為矩形的每個(gè)彈簧35 (圖3和圖4) 具有上槽45和下槽46,該上槽和下槽穿過(guò)彈簧的縱向中線并沿該 縱向中線相互排成一條直線。輪子34被容納在下槽46中并且繞軸 (axis) 47轉(zhuǎn)動(dòng)，該軸47作為越過(guò)該下槽自身的橋被緊固。
由車侖子33和孝侖子34所確定的錨定系統(tǒng)是均衡的并且消除了除 了沿Z軸線的平移之外的所有自由度；然而該錨定系統(tǒng)是彈性的， 因此不僅能夠容許立柱17的壁可能存在的表面不平整(立柱的壁 具有源自所采用的冶金制造過(guò)程的相對(duì)粗糙的拋光面)，并且還能 夠4立緊間隙，乂人而確^呆平衡物28的^見(jiàn)則運(yùn)動(dòng)。該彈性4苗定系統(tǒng)的 尺寸^皮i殳計(jì)成與平4lf物28加速時(shí)所產(chǎn)生的慣性力形成對(duì)照 (contrast )。
便利地，輪子33、 34或者由彈性材料制成或者涂覆有彈性材 料，該彈性材料具有高的抗磨損性和良好的阻尼容量，例如，蜂窩 狀聚亞氨酯彈性體。
機(jī)器的移動(dòng)部件以本身已知的方式通過(guò)齒條和齒輪裝置(未示 出)#1驅(qū)動(dòng)，該齒條和齒壽侖裝置通過(guò)相應(yīng)的電動(dòng)才幾51、 52、 53馬區(qū) 動(dòng)。
通過(guò)配線(未示出)來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)才幾51、 52、 53與相應(yīng)的動(dòng)力 及控制系統(tǒng)(未示出)的連接，位于相對(duì)移動(dòng)的部件之間的過(guò)渡區(qū) (transition zone )中的這些配線容納于關(guān)節(jié)連4妄的鏈54中。從根據(jù)本發(fā)明所制造的機(jī)器1的特性的檢驗(yàn)來(lái)看，本發(fā)明可以 獲得的優(yōu)勢(shì)是明顯的。
具體地，采用由平^f軒物28所承載并且與立柱17的壁24、 25、 26接觸操作的輪子系統(tǒng)允許去除通常在已知的應(yīng)用中所采用的滑 動(dòng)導(dǎo)軌，并且因此很大程度上降低了立柱17的制造成本。
最后，顯然的是，在不背離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明保護(hù) 范圍的前提下，可以對(duì)所述才幾器1實(shí)施各種更改和變化。
權(quán)利要求
1. 一種坐標(biāo)測(cè)量機(jī)器(1)，包括底座(2)，設(shè)置有沿第一水平軸線(X)的第一導(dǎo)向裝置(3)；第一托架(4)，在所述底座(2)上沿所述第一軸線(X)移動(dòng)并且包括立柱(17)，所述立柱設(shè)置有沿第二垂直軸線(Z)延伸的第二導(dǎo)向裝置(5)；第二托架(6)，由立柱(17)承載并且沿所述第二軸線(Z)滑動(dòng)；水平臂(7)，由所述第二托架(6)支撐、沿水平的且與所述第一軸線(X)正交的第三軸線(Y)延伸并且沿所述第三軸線(Y)移動(dòng)；以及平衡物(28)，容納在所述立柱中并在平行于所述第二軸線(Z)的方向上移動(dòng)，并且通過(guò)彈性的傳動(dòng)件(29)被固定至所述第二托架(6)，其特征在于，通過(guò)由所述平衡物(28)承載的多個(gè)輪子(33、34)在所述立柱(17)中對(duì)所述平衡物(28)進(jìn)行導(dǎo)向。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器，其特征在于，所述平衡物的所述 輪子(33、 34)直接接觸于所述立柱(17)的側(cè)壁(24、 25、 26)而滾動(dòng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器，其特征在于，所述立柱(17 )的 所述側(cè)壁(24、 25、 26 )上沒(méi)有用于所述平衡物(28 )的軌道。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)器，其特征在于，所述輪 子(33、 34):故布置成限定出4苗定系統(tǒng)，所述錨定系統(tǒng)消除了 所述平衡物(28 )的除了沿所述第三軸線移動(dòng)以外的所有自由度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)器，其特征在于，所述錨定系統(tǒng)是均 衡的。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)器，其特征在于，平行于 所述第一軸線(X)和所述第三軸線(Y)的所述平衡物(28) 通過(guò)多個(gè)固定軸線的第一輪子(33)沿一個(gè)方向被支撐，并且 通過(guò)彈性地支撐于所述平衡物(28)上的第二輪子(34)沿另 一個(gè)方向.一皮支4掌。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)器，其特征在于，所述第二輪子(34 ) 被安裝在相應(yīng)的片簧(35)上。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)器，其特征在于，所述立 柱(17)具有容納所述平衡物(28)的矩形截面腔(27)，并 且所述平衡物(28)具有基本上為平行六面體的形狀。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)器，其特征在于，所述平衡物(28) 設(shè)置有不與所述平衡物的垂直于第一軸線(X )的第一面(38 ) 對(duì)齊的三個(gè)第一輪子(33)，以及位于所述平衡物的與所述第 一面(38)相對(duì)的第二面(40)上的第二4侖子(34)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的機(jī)器，其特征在于，所述平衡物(28 ) 設(shè)置有位于所述平衡物的垂直于第三軸線(Y )的第三面(48 ) 上的兩個(gè)第一l侖子(33)，以及位于所述平衡物的與所述第三 面(48)相對(duì)的第四面(49)上的第二4侖子(34)。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)器，其特征在于，所述輪 子(33、 34)由彈性材料制成或者涂覆有彈性材料。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)器，其特征在于，所述立 柱的所述側(cè)壁具有粗糙的拋光表面。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)器，其特征在于，所述立柱(28)具有由C形區(qū)段(23)以及由焊接至所述區(qū)段(23) 的自由側(cè)的4反(26)所限定的管狀結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種坐標(biāo)測(cè)量機(jī)器(1)，包括底座(2)，設(shè)置有平行于第一X軸線的導(dǎo)軌(3)；第一托架(4)，沿X軸線在導(dǎo)軌(3)上移動(dòng)并且設(shè)置有立柱(17)；第二托架(6)，由立柱(17)承載并且沿第二垂直Z軸線移動(dòng)；水平臂(7)，由第二托架(6)承載并且沿與X軸線垂直的第三水平Y(jié)軸線軸向地移動(dòng)；平衡物(28)，通過(guò)帶子(29)緊固于第二托架(6)，該平衡物沿Z軸線在立柱(17)內(nèi)移動(dòng)并且設(shè)置有與立柱(17)的側(cè)壁(24、25、26)接觸的輪子(33、34)。
文檔編號(hào)G01B7/008GK101427099SQ200680054291
公開(kāi)日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2006年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月18日
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