CN220625195U - 一种三坐标测量机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种三坐标测量机，包括X轴组件、Y轴组件、Z轴组件和工作台，工作台包括固定工作台、活动工作台和驱动机构，Y轴组件设在固定工作台上，活动工作台设置在固定工作台上且可沿Y向滑动，驱动机构用于驱动活动工作台滑动。本实用新型中测量机工作台包括固定工作台、活动工作台和驱动机构，Y轴组件设在固定工作台上，活动工作台设在固定工作台上且可在驱动机构驱动下沿Y向滑动，测量时被测工件放置在活动工作台上，通过活动工作台沿平行于Y轴的滑动，来增加Y轴的行程，使得小型测量机不仅能满足小型工件的测量，也能测量Y向尺寸较大的大型工件，提高测量机的通用性，降低测量成本。

Description

一种三坐标测量机

技术领域

本实用新型属于测量机技术领域，具体涉及一种三坐标测量机。

背景技术

随着现代工业的发展和人们对产品质量要求的日益提升，高精度零件的加工和检测过程往往面临诸多挑战，对不同形状的工件测量需求不断增加。有的工件类似发电机的叶片，Y向长度较长，只能采用较长的大理石台面，机器占用空间较大，且X轴结构部件、Y轴结构部件、Z轴结构部件尺寸相应较大，大尺寸结构部件加工时平面度、直线度等不易保证，导致整机加工精度不高，进而导致测量精度较低；同时也不能既满足大型工件的测量尺寸要求，又满足小型工件的精度要求，导致测量通用性差，闲置率高。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种三坐标测量机，体积小，占用空间小，使得小型测量机也能满足Y向尺寸较大的大型工件的测量要求。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种三坐标测量机，包括X轴组件、Y轴组件、Z轴组件和工作台，所述Z轴组件滑动设置在所述X轴组件上，所述X轴组件滑动设置在所述Y轴组件上；所述工作台包括固定工作台、活动工作台和驱动机构，所述Y轴组件设在所述固定工作台上，所述活动工作台设在所述固定工作台上且可沿Y向滑动，所述驱动机构用于驱动所述活动工作台滑动。

所述驱动机构包括电机和传动机构，所述电机及所述传动机构设在所述固定工作台上，所述传动机构与所述活动工作台连接；所述固定工作台上设有直线导轨，所述活动工作台上设有滑块，所述直线导轨与所述滑块配合。

所述直线导轨数量为多个，沿X向间隔设置，所述滑块与所述直线导轨对应设置。

所述传动机构为皮带传动机构，所述活动工作台与所述皮带传动机构的皮带连接。

所述活动工作台上形成有沿其滑动方向延伸且位于所述活动工作台底部的贯通部，所述皮带传动机构的皮带穿过所述贯通部，所述皮带传动机构的主动带轮和被动带轮分别位于所述活动工作台的相对两侧。

所述工作台上设有光栅尺位移传感器，所述光栅尺位移传感器的标尺光栅设在所述固定工作台上且穿过所述贯通部，所述光栅尺位移传感器的光栅读数头设在所述活动工作台上且位于所述贯通部内。

所述贯通部位于所述活动工作台的横向尺寸中心位置处。

所述固定工作台包括固定工作台本体和固定安装在所述固定工作台本体横向两侧的第一侧部固定工作台和第二侧部固定工作台，所述活动工作台位于所述第一侧部固定工作台和所述第二侧部固定工作台之间；所述第一侧部固定工作台上设有所述Y轴组件，所述第二侧部固定工作台上也设有所述Y轴组件，所述X轴组件的一端通过主支撑腿滑动连接于所述第一侧部固定工作台上的所述Y轴组件，所述X轴组件的另一端通过副支撑腿滑动连接于所述第二侧部固定工作台上的所述Y轴组件。

所述Y轴组件包括Y轴导轨，所述Y轴导轨凸出设置在所述第一侧部固定工作台的顶面上，其横截面呈上宽下窄的燕尾形，所述主支撑腿与所述Y轴导轨之间设有气浮轴承。

所述固定工作台上设有第一行程挡块和第二行程挡块，所述第一行程挡块和所述第二行程挡块沿所述活动工作台的滑动方向设置在所述活动工作台的相对两侧，以限定所述活动工作台的最大滑动行程。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和积极效果：

本实用新型中测量机工作台包括固定工作台、活动工作台和驱动机构，Y轴组件设在固定工作台上，活动工作台滑动设置在固定工作台上，活动工作台的滑动方向为Y向，驱动机构用于驱动活动工作台滑动，测量时被测工件放置在活动工作台上，通过活动工作台沿Y向滑动，来增加Y轴的行程，使得小型测量机不仅能满足小型工件的测量，也能测量Y向尺寸较大的大型工件，提高小型测量机的通用性，降低测量成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中三坐标测量机的立体图；

图2为图1的A部放大图；

图3为图1的B部放大图；

图4为图1的后视图；

图5为图4的C部放大图；

图6为本实用新型实施例中Y轴导轨与主支撑腿的配合结构示意图。

附图标记：

100-X轴组件；

200-Y轴组件；210-Y轴导轨；

300-Z轴组件；

400-工作台；410-固定工作台；411-固定工作台本体；412-第一侧部固定工作台；413-第二侧部固定工作台；420-活动工作台；421-贯通部；430-电机；440-直线导轨；450-皮带传动机构；451-皮带；452-主动带轮；453-被动带轮；460-减速机构；470-标尺光栅；480-光栅读数头；

500-第一行程挡块；510-金属块；520-橡胶块；

600-第二行程挡块；

700-主支撑腿；

800-副支撑腿；

900-气浮轴承。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

参照图1至图5，本实用新型的一些实施例中，一种三坐标测量机，包括X轴组件100、Y轴组件200、Z轴组件300和工作台400；Z轴组件300滑动设置在X轴组件100上，X轴组件100上设有驱动Z轴组件300沿X向滑动的X向移动机构；X轴组件100滑动设置在Y轴组件200上，Y轴组件200上设有驱动X轴组件100沿Y向滑动的Y向移动机构；Z轴组件300上设有驱动Z轴沿Z向滑动的Z向移动机构。X轴组件100、Y轴组件200、Z轴组件300的具体结构可采用现有技术，在此不再赘述。

与现有技术不同的是，本实施例中工作台400包括固定工作台410、活动工作台420和驱动机构，Y轴组件200设在固定工作台410上，活动工作台420滑动设置在固定工作台410上，且活动工作台420的底面与固定工作台410的顶面相贴合，活动工作台420的滑动为沿Y向滑动，驱动机构用于驱动活动工作台420实现Y向滑动。固定工作台410、活动工作台420可选用大理石工作台。

测量时被测工件放置在活动工作台420上，通过活动工作台420沿Y向滑动，可增加Y向的行程，使得Y向的最大行程为Y轴组件200本身的Y向行程与活动工作台420的Y向行程之和，即Y1+Y2，从而使得小型测量机不仅能满足小型工件的测量，也能满足Y向尺寸较大的大型工件的测量需求，对于此类大型工件无需配置大体积测量机，减小机器空间占用，提高小型测量机的通用性，降低测量成本。

当需要测量小型工件时，控制X轴组件100、Z轴组件300运动，同时活动工作台420或Y轴组件200其中之一运动；当需要测量大型工件时，控制X轴组件100、Z轴组件300运动，活动工作台420和Y轴组件200运动，具体地，Y轴组件200先运动，到达最大行程后，活动工作台420再运行。

如图1至图5所示，在本实用新型的一些实施例中，驱动机构包括电机430和传动机构，电机430及传动机构设在固定工作台410上，传动机构与活动工作台420连接，电机430运行时通过传动机构带动活动工作台420滑动；固定工作台410上设有直线导轨440，活动工作台420上设有滑块（视角原因，未图示），直线导轨440与滑块滑动配合，保证活动工作台420的滑动精度。同时，采用直线导轨440-滑块机构实现活动工作台420的滑动，相比气浮滑轨滑动，活动工作台420可承载重量大，使得本实施例三坐标测量机还可以适用于重型工件的测量，进一步拓展了本实施例三坐标测量机的适用范围。

优选地，直线导轨440数量为多个，多个直线导轨440沿X向间隔设置，滑块与直线导轨440对应设置。通过设置多组直线导轨440-滑块机构，进一步提高活动工作台420的滑动可靠性和运行精度。

在本实用新型的一些实施例中，传动机构为皮带传动机构450，活动工作台420与皮带传动机构450的皮带451连接。另外，在电机430和皮带传动机构450之间设置有减速机构460，以满足活动工作台420的滑动速度要求。

进一步地，活动工作台420上形成有沿其滑动方向延伸且位于活动工作台420底部的贯通部421，皮带传动机构450的皮带451穿过贯通部421，皮带传动机构450的主动带轮452和被动带轮453分别位于活动工作台420的相对两侧，以不妨碍活动工作台420的滑动。

如图3所示，工作台400上设有光栅尺位移传感器，光栅尺位移传感器的标尺光栅470设在固定工作台410上且穿过贯通部421，光栅尺位移传感器的光栅读数头480设在活动工作台420上且位于贯通部421内。在活动工作台420运动过程中，标尺光栅470与光栅读数头480配合检测活动工作台420运行距离参数，并将数据传递到测量机控制***，实现自动化测量。光栅尺位移传感器也位于贯通部421内，可避让活动工作台420的滑动。由于待测工件置于活动工作台420上，其与上述光栅尺位移传感器之间的距离比其与Y轴组件200本身对应的光栅尺位移传感器小，则检测精度高。则当需要高精度测量时，可以使Y轴组件200锁定，而活动工作台420运动，可大幅提高检测精度。

进一步地，贯通部421位于活动工作台420的横向（即X向）中心位置处，即位于活动工作台420的横向尺寸中心位置处，相应地，皮带传动机构450位于活动工作台420的横向尺寸中心位置处，以提高活动工作台420的运行稳定性。

在固定工作台410上设有第一行程挡块500和第二行程挡块600，第一行程挡块500和第二行程挡块600沿活动工作台420的滑动方向设置在活动工作台420的相对两侧，以限定活动工作台420的最大滑动行程，即向Y轴正方向滑动的最大行程和向Y轴负方向滑动的最大行程。

具体而言，第一行程挡块500包括金属块510和固设在金属块510上的橡胶块520，金属块510固定在固定工作台410上，金属块510保证第一行程挡块500的结构强度，橡胶块520朝向活动工作台420，由橡胶块520与活动工作台420接触对活动工作台420起到止挡限位作用，且不会损伤活动工作台420。

第二行程挡块600与第一行程挡块500结构相同，在此不再赘述。

为便于加工组装，同时尽可能降低机器成本，固定工作台410包括固定工作台本体411和固定安装在固定工作台本体411横向两侧的第一侧部固定工作台412和第二侧部固定工作台413，即第一侧部固定工作台412、第二侧部固定工作台413沿固定工作台本体411的横向设置，并位于固定工作台本体411的两侧部；活动工作台420位于第一侧部固定工作台412和第二侧部固定工作台413之间，三者的顶面基本平齐。第一侧部固定工作台412、第二侧部固定工作台413、固定工作台本体411三者为分体结构，拼装为一体，非一体切割，能够节约工作台材料，降低成本，绿色环保。

第一侧部固定工作台412上设有Y轴组件200，第二侧部固定工作台413上也设有Y轴组件200，X轴组件100的一端通过主支撑腿700滑动连接于第一侧部固定工作台412上的Y轴组件200，X轴组件100的另一端通过副支撑腿800滑动连接于第二侧部固定工作台413上的Y轴组件200。

进一步地，参照图6，Y轴组件200包括Y轴导轨210，Y轴导轨210凸出设置在第一侧部固定工作台412的顶面上，其横截面呈上宽下窄的燕尾形，主支撑腿700与Y轴导轨210之间设有气浮轴承900。具体地，Y轴导轨210的顶面为水平面，相对的两侧面为斜面，整体横截面呈上宽下窄的燕尾形，气浮轴承900分别设在Y轴导轨210的顶面和两侧面上。

同理，第二侧部固定工作台413上的Y轴组件200的Y轴导轨210，其横截面也是呈上宽下窄的燕尾形，副支撑腿800与Y轴导轨210的顶面、两相对侧面之间设有气浮轴承900。

通过将Y轴导轨210的横截面设置为上宽下窄的燕尾形结构，可以有效的增强Y轴导轨210与主支撑腿700、副支撑腿800之间的气浮自锁能力，气浮轴承900对主支撑腿700产生的气浮承托力方向如图6中箭头所示，使主支撑腿700、副支撑腿800相对于Y轴导轨210滑动过程中能够最大程度消除由矩形截面导轨四面环抱带来的扭摆过大的现象。同时，三面设置气浮轴承900相比四面环抱设置还能节省气浮轴承900用量，减小机器成本。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种三坐标测量机，包括X轴组件、Y轴组件、Z轴组件和工作台，所述Z轴组件滑动设置在所述X轴组件上，所述X轴组件滑动设置在所述Y轴组件上；其特征在于：所述工作台包括固定工作台、活动工作台和驱动机构，所述Y轴组件设在所述固定工作台上，所述活动工作台设在所述固定工作台上且可沿Y向滑动，所述驱动机构用于驱动所述活动工作台滑动。

2.根据权利要求1所述的三坐标测量机，其特征在于：所述驱动机构包括电机和传动机构，所述电机及所述传动机构设在所述固定工作台上，所述传动机构与所述活动工作台连接；所述固定工作台上设有直线导轨，所述活动工作台上设有滑块，所述直线导轨与所述滑块配合。

3.根据权利要求2所述的三坐标测量机，其特征在于：所述直线导轨数量为多个，沿X向间隔设置，所述滑块与所述直线导轨对应设置。

4.根据权利要求2所述的三坐标测量机，其特征在于：所述传动机构为皮带传动机构，所述活动工作台与所述皮带传动机构的皮带连接。

5.根据权利要求4所述的三坐标测量机，其特征在于：所述活动工作台上形成有沿其滑动方向延伸且位于所述活动工作台底部的贯通部，所述皮带传动机构的皮带穿过所述贯通部，所述皮带传动机构的主动带轮和被动带轮分别位于所述活动工作台的相对两侧。

6.根据权利要求5所述的三坐标测量机，其特征在于：所述工作台上设有光栅尺位移传感器，所述光栅尺位移传感器的标尺光栅设在所述固定工作台上且穿过所述贯通部，所述光栅尺位移传感器的光栅读数头设在所述活动工作台上且位于所述贯通部内。

7.根据权利要求6所述的三坐标测量机，其特征在于：所述贯通部位于所述活动工作台的横向尺寸中心位置处。

8.根据权利要求1所述的三坐标测量机，其特征在于：所述固定工作台包括固定工作台本体和固定安装在所述固定工作台本体横向两侧的第一侧部固定工作台和第二侧部固定工作台，所述活动工作台位于所述第一侧部固定工作台和所述第二侧部固定工作台之间；所述第一侧部固定工作台上设有所述Y轴组件，所述第二侧部固定工作台上也设有所述Y轴组件，所述X轴组件的一端通过主支撑腿滑动连接于所述第一侧部固定工作台上的所述Y轴组件，所述X轴组件的另一端通过副支撑腿滑动连接于所述第二侧部固定工作台上的所述Y轴组件。

9.根据权利要求8所述的三坐标测量机，其特征在于：所述Y轴组件包括Y轴导轨，所述Y轴导轨凸出设置在所述第一侧部固定工作台的顶面上，其横截面呈上宽下窄的燕尾形，所述主支撑腿与所述Y轴导轨之间设有气浮轴承。

10.根据权利要求1所述的三坐标测量机，其特征在于：所述固定工作台上设有第一行程挡块和第二行程挡块，所述第一行程挡块和所述第二行程挡块沿所述活动工作台的滑动方向设置在所述活动工作台的相对两侧，以限定所述活动工作台的最大滑动行程。