CN101460807B - 水平臂坐标测量机 - Google Patents

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Abstract

一种坐标测量机(1)，包括：基座(2)，基座设有平行于第一轴线X的导轨(3)；第一滑架(4)，其沿轴线X在导轨(3)上移动并设有立柱(17)；第二滑架(6)，其由立柱(17)承载且沿第二垂直轴线Z滑动；以及水平臂(7)，其由第二滑架(6)承载，并沿垂直于轴线X的第三水平轴线Y轴向移动；第一滑架(4)包括基座(16)，该基座设有连接至导轨(3)的第一部(19、20)和牢固连接至立柱(17)的第二部(18)；可松开的连接装置(27)，用于相互连接基座(16)的第一部(19、20)与第二部(18)；以及位于基座的第一部(19、20)与第二部(18)之间的铰接连接装置(28)，当可松开的连接装置(27)被松开时，使立柱(17)被翻倒。

Description

水平臂坐标测量机
技术领域
本发明涉及一种水平臂类型的坐标测量机。
背景技术
上述类型的坐标测量机是已知的，其包括：沿第一水平轴线X设有导轨的基座；沿轴线X可在基座上移动的第一滑架，并且第一滑架包括设有沿第二垂直轴线Z延伸的导轨的立柱(upright)；由立柱承载并沿轴线Z在立柱上滑动的第二滑架；以及由第二滑架承载并沿垂直于轴线X的第三水平轴线Y延伸的臂。臂的一端适合于承载用于测量部件的尺寸特征的接触检波器或光学探测器。
这种类型的测量机可被单独或成对地用在例如汽车工业中，用于生产线上的汽车车体的尺寸监测；因此这些测量机的尺寸很大。例如，测量体积可大约为：沿轴线X方向6-7m，沿轴线Y方向1.5-2m，和沿轴线Z方向2-3m。
简要描述的这种类型的坐标机必须在制造厂进行装配和测试，因此至少部分地被再拆卸，以便运输到安装厂。考虑到有关测量机的尺寸，的确难以想象安装后运输。
这种接连的安装和拆卸操作，以及零件的包装操作，既浪费时间，又耗资巨大。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种水平臂坐标测量机，以克服上述技术问题。
该目的是通过根据权利要求1的测量机实现的。
附图说明
为更好地理解本发明，将通过非限制性的例子，并参考附图，描述优选实施例，其中：
图1是处于使用位置中的水平臂坐标测量机的透视图；
图2是图1中测量机的局部透视图，处于部分被拆卸并被折叠的结构下；
图3是图1中测量机的细节的放大比例的侧视图；以及
图4是沿图3中的线IV-IV的剖视图。
具体实施方式
在图1中，水平臂坐标测量机整体用1表示。
测量机1主要包括：基座2，其沿水平轴线X设有导轨3；第一滑架4，其可沿轴线X在基座2上移动，并设有沿垂直轴线Z延伸的导轨5；第二滑架6，由第一滑架4承载并沿轴线Z滑动；以及水平臂7，其由第二滑架6承载，沿垂直于轴线X的轴线Y延伸，并沿轴线Y轴向移动。臂7的一端适合于承载用于测量部件尺寸特征的接触检波器或光学探测器(未图示)。
更详细地，基座2(图4)主要包括箱型结构10，该箱型结构在轴线X的方向以具有恒定截面的方式延伸，其具有平坦水平底壁11和顶壁12，以及一对竖直的、相互平行的侧壁13、14。侧壁13、14相互间隔一定距离，该距离小于壁11、12的宽度，以使壁11、12各自的侧翼15从侧壁13、14侧向突出。
沿轴线X的用于第一滑架4的滑动导轨3固定在顶壁12的侧翼15下面，因此所述侧翼具有平坦的可踩踏的上表面，该上表面没有导轨和精密元件。
第一滑架4包括在导轨3上可移动的底部基座16，和具有垂直轴管型结构的立柱17，该立柱从基座16向上延伸，并承载用于滑架6的导轨5。
更详细地(图4)，基座16包括刚性地固定至立柱17的中心主体18；和一对侧台肩19、20，台肩固定至中心主体18的相对侧，并且每一个台肩都沿各自的导轨3滑动。
每一个台肩呈现出基本为L-型的截面，其垂直板部22适于固定到中心主体18，且下部水平部23在各侧翼15下面延伸。
与各导轨3相配合的球循环滑行装置(ball circulation runners)24被固定到下部水平部23上，其方便地设有与球限定为O-型接触模式的倾斜表面。可选择地，接触模式可以是X-型的；根据另一个可能的实施例，滑行装置24可用气动型滑行装置代替。
方便地，台肩20呈现出沿轴线X方向较长的延伸，并设有两个滑行装置24；一个单独的滑行装置由台肩19承载。通过这种方式，三个搁置部(以及因而获得的均衡约束系统)作为整体被限定在轨道3上。除了沿轴线X的平移，这种系统在所有的自由度上都很牢固。
台肩19、20的板部22通过多个螺栓27、28(在所示示例中共有六个螺栓被设置两个水平行上，每个水平行有三个螺栓)固定于中心主体。这些螺栓27、28与板部22中形成的各个孔完全配合，并适于被固定在中心主体18的各个螺纹孔30中。位于中心主体18相对侧上的孔30是成对的，且相互共轴。
测量机的移动部件以本质上公知的方式通过齿条和小齿轮装置而移动，这些装置由各自的电动机31、32、33驱动。具体地，第一滑架4由台肩19(图2)承载的电动机31驱动，其通过皮带35提供运动给皮带轮36，皮带轮与小齿轮37(图4)成一体，该小齿轮37与齿条38相啮合，齿条38沿平行于轴线X的方向被固定在基座2的侧壁14上。第二滑架6的驱动装置和臂7的驱动装置也是类似的，因此不再详细描述。
电动机31、32、33与各自的电源和控制系统(未图示)的连接是通过布线(未图示)实现的，布线容纳在回转链40中，该回转链位于相对移动部件之间的过渡区内。具体地，图2清楚地显示了连接于电机31的回转链40，回转链的一端固定至基座2，而另一端固定至台肩19。
根据本发明，测量机1的立柱17可被翻倒并折叠在基座2上，以便于测量机1从制造地点到安装地点的运输。
具体地，通过移除用于连接中心主体18至侧台肩19、20的所有螺栓27(除每一侧上的一个螺栓28外)，可使立柱17翻倒(图3)。于是，相互共轴的螺栓28为中心主体18(并因此为牢固地连接至中心主体的立柱17)限定了相对于台肩19、20(所述台肩保持固定至导轨3)的旋转轴线A。
因此可将立柱17折叠在基座2上，从而减小测量机的整体尺寸以便包装和运输。
以传统方式(如通过简单的螺栓)固定至立柱17上端的支架41(图2)可被固定到基座的上表面12，基座上表面通常设有孔，从而将立柱17锁定在翻倒位置。方便地，在翻倒立柱17之前，水平臂7可适当移除，且第二滑架6设置在其最低位置(图2和3)。
通过这种方式，避免了在制造地点拆卸和在使用地重新安装的昂贵操作。
应当注意，当立柱17被翻倒时，电动机31和各回转链40被固定至台肩19，因此在翻倒期间，布线不会承受异常应力。
最后，很明显，在不脱离权利要求的保护范围的情况下，可对上述测量机1实施变化和改变。
具体地，螺栓28可用其他铰接连接装置替代，从而使立柱17能相对于台肩19、20被翻倒。这种翻倒，尽管优选包括简单的绕轴线旋转，但也可以限定为更复杂的运动。
螺栓27可被任何可松开的连接装置替代。
通过纵向地连接多个基座，可在轴线X方向上实现更大的测量体积。

Claims (15)

1.一种坐标测量机(1)，包括：第一基座(2)，所述第一基座(2)沿第一水平轴线(X)设有第一导向装置(3)；第一滑架(4)，所述第一滑架沿所述第一轴线(X)在所述第一基座(2)上滑动并包括立柱(17)，所述立柱设有朝向第二垂直轴线(Z)延伸的第二导向装置(5)；第二滑架(6)，所述第二滑架由立柱(17)承载并沿所述第二轴线(Z)滑动；以及水平臂(7)，所述水平臂由第二滑架(6)承载，所述水平臂沿垂直于所述第一轴线(X)的第三水平轴线(Y)延伸并沿所述第三轴线(Y)可移动，其特征在于，所述第一滑架(4)包括：第二基座(16)，所述第二基座(16)设有连接至所述第一导向装置(3)的至少一个第一部(19、20)和牢固连接至所述立柱(17)的至少一个第二部(18)；可松开的连接装置(27)，用于相互连接所述第二基座(16)的所述至少一个第一部(19、20)和所述至少一个第二部(18)；以及位于所述第二基座(16)的所述至少一个第一部(19、20)与所述至少一个第二部(18)之间的第二铰接连接装置(28)，用于当所述可松开的连接装置(27)被松开时使所述立柱(17)相对于所述至少一个第一部(19、20)被翻倒。
2.根据权利要求1所述的测量机，其特征在于，所述铰接连接装置(28)是限定了所述至少一个第二部(18)相对于所述至少一个第一部(19、20)的旋转轴线(A)的铰链连接装置。
3.根据权利要求1或2所述的测量机，其特征在于，所述第一导向装置包括由所述第一基座(2)承载并平行于所述第一轴线(X)的一对侧导轨(3)，并且所述第二基座(16)的所述至少一个第二部由牢固连接至所述立柱(17)的所述第二基座(16)的中心部(18)限定，并且所述第二基座(16)的所述至少一个第一部由连接至各自导轨(3)的一对侧台肩(19、20)限定。
4.根据权利要求3所述的测量机，其特征在于，所述可松开的连接装置包括多个第一螺栓(27)，所述第一螺栓(27)将每个所述台肩(19、20)连接至所述中心部(18)的相对侧。
5.根据权利要求3所述的测量机，其特征在于，所述铰链连接装置包括一对相互共轴的第二螺栓(28)，所述第二螺栓(28)将每个所述台肩(19、20)连接至所述中心部的相对侧。
6.根据权利要求4所述的测量机，其特征在于，所述铰链连接装置包括一对相互共轴的第二螺栓(28)，所述第二螺栓(28)将每个所述台肩(19、20)连接至所述中心部的相对侧。
7.根据权利要求3所述的测量机，其特征在于，所述第二基座(16)包括连接至所述导轨(3)的球循环滑行装置(24)。
8.根据权利要求4-6中任一项所述的测量机，其特征在于，所述第二基座(16)包括连接至所述导轨(3)的球循环滑行装置(24)。
9.根据权利要求1或2所述的测量机，其特征在于，所述测量机包括固定装置(41)，用于在所述立柱(17)的翻倒位置中将所述立柱固定到所述第一基座(2)上。
10.根据权利要求9所述的测量机，其特征在于，所述固定装置包括支架(41)，当所述立柱(17)处于所述翻倒位置中时，所述支架固定到所述立柱(17)的上端和所述第一基座(2)的上表面(12)。
11.根据权利要求3所述的测量机，其特征在于，所述第一滑架(4)、所述第二滑架(6)和所述臂(7)通过各自的电动机(31、32、33)被驱动，所述电动机(31)操作所述第一滑架(4)，所述第一滑架(4)由所述侧台肩(19、20)中的一个台肩(19)承载。
12.根据权利要求4-7、10-11中任一项所述的测量机，其特征在于，所述第一滑架(4)、所述第二滑架(6)和所述臂(7)通过各自的电动机(31、32、33)被驱动，所述电动机(31)操作所述第一滑架(4)，所述第一滑架(4)由所述侧台肩(19、20)中的一个台肩(19)承载。
13.根据权利要求12所述的测量机，其特征在于，所述测量机包含回转链(40)，用于保护所述电动机(31、32、33)的电源和控制布线，所述回转链的一端固定至所述第一基座(2)，另一端固定至所述台肩(19、20)中的其中一个台肩(19)。
14.根据权利要求3所述的测量机，其特征在于，所述第一基座(2)具有平的可踩踏的顶壁(12)，且所述侧导轨(3)被固定至所述基座(2)的所述顶壁(12)下面。
15.根据权利要求4-7、10-11中任一项所述的测量机，其特征在于，所述第一基座(2)具有平的可踩踏的顶壁(12)，且所述侧导轨(3)被固定至所述基座(2)的所述顶壁(12)下面。
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