CN105509718B - 具有球点轴承的测量装置 - Google Patents

具有球点轴承的测量装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105509718B
CN105509718B CN201510602548.8A CN201510602548A CN105509718B CN 105509718 B CN105509718 B CN 105509718B CN 201510602548 A CN201510602548 A CN 201510602548A CN 105509718 B CN105509718 B CN 105509718B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cavity
measuring device
rotor
base portion
deflection component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510602548.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105509718A (zh
Inventor
J·马勒
S·佩特科夫
B·肖勒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leica Geosystems AG
Original Assignee
Leica Geosystems AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leica Geosystems AG filed Critical Leica Geosystems AG
Publication of CN105509718A publication Critical patent/CN105509718A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105509718B publication Critical patent/CN105509718B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
    • G01C3/02—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C15/00—Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/50—Other types of ball or roller bearings
    • F16C19/507—Other types of ball or roller bearings with rolling elements journaled in one of the moving parts, e.g. stationary rollers to support a rotating part
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C15/00—Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
    • G01C15/002—Active optical surveying means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2370/00—Apparatus relating to physics, e.g. instruments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2370/00—Apparatus relating to physics, e.g. instruments
    • F16C2370/20—Optical, e.g. movable lenses or mirrors; Spectacles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Abstract

本发明涉及一种具有球点轴承的测量装置(1)。在该测量装置(1)中具有：用于定位测量装置(1)的基部(2)和具有用于测量目标的光束路径的俯仰部件(4)，该俯仰部件(4)借助以自定心方式被夹持在两个空腔(10，11)中的转动体(9)能够被径向和轴向地安装在偏转部件(3)中并且能够相对于偏转部件(3)旋转，该偏转部件(3)能够相对于基部(2)移动。

Description

具有球点轴承的测量装置
技术领域
本发明涉及一种测量装置。
背景技术
在很多测量装置中，定向的光学测量辐射例如需要通过对准集成光束路径的部件，或者通过聚焦到目标上来进行对准。在这种情况下，这样的修正必须精确执行，并且在动态应用的情形中还必须足够快地执行，因此，例如，需要移动的大的质量块是不利的。此外，测量装置的现场适用性从根本上需要驱动和轴承的稳健性以及低能量消耗。
工业或测地学的测量装置主要具有竖直轴和倾斜轴，这些轴被安装和驱动。这样的测量装置的示例是全站仪、经纬仪或准距仪，它们也可以与集成的自动目标获取和目标跟踪单元一起被用于使测量任务多样化，其中，不管是获取数据还是单独检查，例如施工现场监控，都被考虑。其它的测量装置例如是扫描仪系统，诸如激光跟踪仪、激光扫描仪或者断面仪，其在扫描方法中将表面的拓扑图记录为三维点云。
轴的精度特征主要在于轴承。轴承必须尺寸准确、尺寸稳定以及抗冲击或者防冲击。为了在非常小的角度间隔内高精度地执行定位行为，还需要极其低的摩擦，其中特别地与从附着到滑动的转变过程中的摩擦力相关。
在先前的解决方法中，滚动轴承和/或滑动轴承经常用于安装目的。但是，特别地还因为通常至少一个轴承必须设置用于轴向安装，并且一个轴承必须设置用于径向安装，这些轴承需要相对大量的结构空间。由于这些情况而造成结构和制造成本增加，并且因此费用较高。由于缺乏紧密性，更多的质量被移动。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种工业或测地学的测量装置，该测量装置具有用于其转动部件的轴承，转动部件自发地补偿与磨损有关的轴承间隙，并且因此确保几何稳定性。
另一目的在于提供一种工业或测地学的测量装置，该测量装置具有数量和/或复杂性减小的轴承部件，或者具有减小的结构尺寸。
另一目的在于提供一种工业或测地学的测量装置，该测量装置具有抵抗冲击损害的保护机构，从而减少冲击事件中轴承损害发生的可能性。
根据本发明的测量装置，特别是全站仪、跟踪仪或者扫描仪，该测量装置具有：至少一个光学测量光束路径；用于定位测量装置的基部；偏转部件，该偏转部件在基部上被安装成能够绕竖直轴旋转，用于光束路径的方位对准；以及俯仰部件，该俯仰部件在偏转部件中被安装成能够绕倾斜轴旋转，用于光束路径的高度对准。
根据本发明，测量装置被设计成使得其利用球点轴承来安装其部件。根据本发明，通过球点轴承来安装测地学测量装置的至少一个待被旋转的部件。该部件例如借助对准或者对准的改变改进了用于测量的光束路径。
球点轴承的特征在于，借助转动体(尤其是球体)或者也可以例如借助卵形体、双锥体(具有彼此远离的顶点)、截去顶端的双锥体，或者上述提及各种体的组合，来相对于定子安装转子，其中三种参与部件保持彼此稳定地对准，做法是转子和定子具有特别形成的用于转动体的定心座(centering seat)。该定心座是空腔，以自动定心和稳定的方式环绕转动体。空腔可以是例如环面、锥形、圆锥形，球形，或者非球形。转动体仅沉入到相应的空腔，或者仍然突出于相应的空腔，在这种情况下，足以使得转子在转动体上滑动并且转动体在定子上滑动，而无需转子和定子接触。
作为替代，转动体可以例如通过夹紧、粘合或者焊接被固定到转子或定子上，或者可以被嵌入其中，使得滑动仅发生在相应的其它侧。因此，转动体的突出端是旋转对称的突出部，特别是半球体、半卵形体、锥体、截锥体，或者非球面体。作为替代，该突出部还可以同时并入到部件中，例如通过切割加工，借此转动体变为转子或定子的一部分，其中需要考虑关于磨损的材料硬度。
为了稳定配合，松动的转动体被夹持在定子与转子之间，例如，通过轴向作用的弹簧元件或磁体或电磁体，它们确保转子与定子的结合。
尽管术语为“球点轴承”，转动体与转子或定子的空腔之间并不存在点接触，而是至少三点接触(例如空腔是三面角锥)，并且优选是至少部分的线性接触(空腔是旋转对称的)或者甚至是面接触，例如可通过转动体在空腔中的有针对性的压印来完成。取而代之的是，术语“球点轴承”指的是通过转动体(优选是球体)建立的轴承的枢转点。
根据本发明，基于在相对小的结构空间中的仅仅单个元件，球点轴承还执行轴向和径向安装。球体夹持在转动部件(转子)的空腔与静止部件(定子)的空腔之间，其中转动部件与静止部件相互对置，并且空腔的中心轴在球体中同轴延伸或交叉。在任意情况下需要用于超声波电机(超声波电机驱动轴线，其特别是行波电机)的接触压力的弹簧元件可特别地用于预夹紧或夹紧。当使用轴向磁通电机(轴向磁通机)时作为副作用存在的轴向力也可以用于该目的。
如果空腔实施为圆锥体，那么例如球体在两侧具有环形接触线。该部件相互转动地沿着这些接触线滑动。由于球体的这种接触直径很小，因空腔与转动体的材料之间的附着摩擦和滑动摩擦所引起的阻力矩显著小于普通轴承。因此，在转动过程中仅引起最小的阻力，即使在预夹紧力高的情况中。这导致较低的功率损失并且因此电池运行时间较长。
根据摩擦学观点，球点轴承因此表示滑动轴承。因此，球点轴承的承载能力优于具有相同结构空间的滚柱轴承。
由于移动质量小，测量装置可被设计为高度动态的，使得也可以实现扫描动作所需的高的速度。因此，根据本发明的测量装置还可实施为目标跟踪系统、激光跟踪器、扫描仪，或者断面仪。
此外，由于球点轴承的简单结构和根据本发明的测地学的测量装置的设计，可以是不需维护的操作或维护减小的装置操作。球轴承，例如，由硬化钢、陶瓷、或者其它坚硬材料制成，这些材料制造费用相对低并且此外具有高精度，对球点轴承是有用的。
相应部件中的圆锥形空腔可以有选择地由定心孔形成，或者甚至可以是定心孔自身(无需进一步的加工步骤)，其在任何情况下，在车削和/或研磨过程中部件两个端部的夹持是需要的。在车床和/或磨床上被机加工的所有部件表面都是同心的，或者高精度地垂直于空腔的轴线，因为加工工艺的轴线刚好与该轴线相同。
在冲击的情况下，测量装置内部的超精密结构和部件受到故障的威胁。因此，球点轴承例如经由磁力或弹簧力被轴向预夹紧，从而保护该结构不受径向冲击。在径向冲击的情形下，转子至少可以临时“解除锁定”并且因此“吸收”冲击，其中转动体离开其定心的预定轴承座。因此，转子可以抵抗预夹紧力弹回一轴向距离，这是因为转动体沿着两个圆锥形空腔的至少一个空腔的侧面滚动。但是，要防止转动体完全离开空腔，因为转子的脱松距离由止动块在径向上限定。
球点轴承还抗轴向冲击。轴承的球体材料被选择为比轴承座的材料更坚硬。因此，轴承座的变形可以在任何情形中发生，只要球体将其周面压制到轴承座中。但是，该球形的定心压印不会改变轴承座的中心。
在本发明的另一实施例中，水平的球点轴承配备有附加的径向冲击防护装置。为此，作为通道被并入第一空腔的侧面中的其它空腔(例如为圆锥形)确保了在上述“脱松”过程中球体不是仅借助于一个圆周点，而是贴靠在第一和第二空腔之间的边缘上，类似于是“在轨道上”。因此，由转动体传递的负载被分布到两个支承点上。例如，该保护通道位于定子的空腔的下部中，和/或位于转子的空腔的上部中。一个通道或多个通道或者每个空腔的不同方向的多个通道的其它配置也是根据本发明。
附图说明
根据本发明的测量装置将在下文中根据示意性地在附图中示出的示例性实施例单独作为示例被更详细地描述或说明。在具体的附图中：
图1示出了测量装置的示意性描述；
图2a示出了测量装置的前视图，包括根据本发明的球点轴承的截面细节，其中俯仰部件的一侧安装在V形轴承中；
图2b示出了测量装置的前视图，包括俯仰部件的根据本发明的球点轴承的截面细节；
图3a至图3b示出了根据本发明的测量装置的球点轴承的两个基础性示例实施例的示意性描述；
图4a至图4f示出了根据本发明的测量装置的球点轴承的六个示例实施例的示意性描述；
图5a至图5c示出了根据本发明的球点轴承的预夹紧的三个示例实施例的示意性描述；
图5d示出了通过轴向磁通机的动态轴承压缩的另一替换示例；
图6a至图6c示出了由球点轴承提供的径向和轴向冲击防护机构的示意性描述；
图7a至图7b示出了固定轴承座的下部中的附加空腔的前视图和剖面侧视图；
图8a至图8c示出了固定轴承座的下部中的附加空腔的前视图、剖面侧视图和剖面前视图，其中转动体处于正常接合；
图9a至图9c示出了固定轴承座的下部中的附加空腔的前视图、剖面侧视图和剖面前视图，其中转动体处于“脱松”状态；
图10a至图10c示出了固定轴承座的下部中的附加空腔的前视图、剖面侧视图和剖面前视图，其中转动体处于“脱松”状态；以及
图11a至图11c示出了固定轴承座的下部中的附加空腔的前视图、剖面侧视图和剖面前视图，其中转动体处于“脱松”状态的。
具体实施方式
图1示出了测量装置1，该测量装置具有基部2、偏转部件3以及俯仰部件4，其中偏转部件的转动轴线是竖直轴线5，俯仰部件的转动轴线是倾斜轴线6。
图2a示出了测量装置1的侧视图，从俯仰部件4和偏转部件3的轴承座处截断(breakout)。在这些位置处，以剖面的形式显示该轴承部件。
保持有光学系统18的俯仰部件4具有倾斜轴线6，该倾斜轴线通过根据本发明的轴22的轴承来实现。轴22的一端具有凸缘13，凸缘13在中间处具有旋转对称的圆锥形空腔11(圆锥形孔)。另一圆锥形空腔10位于侧盖8中，侧盖8和主体7一样，是偏转部件3的一部分。代替侧盖8，同样也可实现偏转部件3内部的独立于测量装置的外壳体的独立的支承结构，用于容纳空腔10。
如所示出的，空腔10和11可以在这种情况下具有螺孔孔洞(Tap-hole borehole)，因为在生产工艺方面是需要的。球体形式的转动体9以被包围的方式位于空腔10和11内。由于空腔10和11以及球体9相对于倾斜轴线6旋转对称，因此球体9的夹持具有自定心作用。球体9在与两个空腔10和11接合的情况下具有环状线性接触。在示出的示例中，预夹紧以及由此对球体9的夹持一方面通过磁体12来实现，磁体12吸引凸缘13并且装入到侧盖8中。另一方面，弹簧元件15经由套筒14将凸缘13向球体9压靠。在这种情况下，弹簧元件15支承在行波电机16上，该行波电机16驱动轴，并且贴靠在偏转部件3的主体7上。
该行波电机16经由弹簧元件15和套筒14刚性连接至凸缘13，并且因此驱动轴22。通过由压电陶瓷夹紧环所产生的带齿的弹性金属环的超声波激励而产生行波，借此与压紧力结合产生旋转驱动转矩。利用行波电机实现无齿轮(gearless)、省空间以及相对简单的驱动，其中，由于可用于两个目的的预夹紧而与球点轴承相结合地附加产生相互促进作用。
为了保护精密部件，弹性的(即非安装的)密封件17在轴出口处密封轴22，使该轴免受外界环境影响。
轴22的另一侧的浮动安装经由传统的V形轴承19来实现，V形轴承19安装在主体7中。角度测量系统(由编码器20和编码盘21组成)也位于该轴的端部。
基于本发明的该原理，在图2a中，偏转部件3也以可绕竖直轴线5旋转的方式安装在基部2上。在这种情况下，球体24通过两个圆锥形空腔25、26被上下夹紧，其中球体自定心，并且进而偏转部件3和基部2也定心。在这个实施例中还使用磁体27，以提供除重力之外的另一预夹紧力，磁体27使偏转部件3和基部2相对于彼此被保持。该另一预夹紧也能够颠倒操作。
如图2b所示，代替在19中的浮动安装而提供另一球点轴承用于该倒置操作，这通过空腔41、42实现，空腔41、42之间夹持有球体43，其中该夹持由弹性板45执行，弹性板45对块44进行支撑并且锚固在保持件46上。在这种情况下，弹簧元件因此设置在“外部”，这里其确保所需的长度膨胀补偿以及所需的预夹紧。块44包含空腔42，而弹性板45以及保持件46被认为是属于偏转部件3。
图3a和图3b示出了侧盖8(定子)、轴22的凸缘13(转子)以及转动体9，转动体9在示出的例子中是球体。
图3a中的空腔10和11是旋转对称且相互同轴的圆锥形孔，借此球体在两侧具有在空腔中的环状线性接触，并且这些接触环相互平行，使得该被夹持的球体导致转子和定子被同轴设置。
图3b示出了如下情形，即球体9的中心轴线28和29(所述轴线穿过由球体与相应空腔之间的接触点或接触环所跨越的每个平面正交延伸)并没有对准，而是在球体中心相交。这使得定子轴承设计为在主负载方向(竖直装置)更好。中心轴线29对应于转子的倾斜轴线6。
图4a到图4f示出了空腔或转动体的实施例。
图4a示出了作为圆柱孔的空腔10，该空腔因球体9的压入而具有局部均匀的印记30。实施为圆锥形孔的空腔11也具有球体的印记31。由于印记30、31，球体9与空腔不再是仅线性接触，而是与空腔平面、环形接触，这提高了轴承的承载能力。空腔10和空腔11共享一个对称轴线(倾斜轴线6)。
图4b示出了交叉的中心轴线28和29的另一示例，其中，中心轴线29对应于倾斜轴线6。这些轴线相互之间不同轴的事实是通过非对称的圆锥形孔10所引起的，圆锥形孔10负责球体9的倾斜支承。该倾斜支承可以抵消例如从上方作用在凸缘13上的径向过载。球体在凸缘13中具有粘合的、钎焊的、或者焊接的座部32，并且因此被固定。因此仅在空腔10中发生转动滑动。
图4c示出了作为转动体的半球体9，其例如通过切削制造或者锻造被并入侧盖8中。因此，仅在空腔11中发生转动滑动，空腔11例如被实施为截头锥体的形式的埋头孔。
图4d示出了作为转动体的卵形体9，该卵形体较钝的一端并入到圆锥形孔10中，并且其较尖的一端并入到圆柱孔11中。该卵形体在两个空腔中自定心并且与两个空腔都具有环状接触。
作为本发明的另一实施例，图4e示出了并入两个圆柱孔10和11中的双锥体，其也以自定心且稳定的方式由相应的预夹紧被保持在其中。转动体9还可具有与空腔10和11的至少三个点状和/或线性的支撑接触，如果它们不是旋转对称的，而是例如具有多边形轮廓(例如，六边形承窝)。
图4f示出了空腔10和11以及转动体9的最后的实施例。圆锥形凹陷10作为侧盖8中的空腔被示出，以及椭圆圆顶11作为转子凸缘13中的空腔被示出。球体9具有在两个提及的空腔中的自定心接合。球体9的夹紧可以由圆顶11的适当变窄引起，借此球体9可以仅在凹陷10中转动地滑动。
对于图3a和图3b以及4a至图4f来说，侧盖8和凸缘13或者定子中的空腔10和转子中的空腔11，每一对都可以可替换地被确定为以其它方式环绕，因为相应的倒置结构也是可行的。如果需要，在这些附图中示出的空腔的实施方式也可以任意地相互结合，特别是与旋转体9的实施方式相结合。
图5a至图5c示出了针对球点轴承预夹紧的可能的实施例的局部示意图。
图5a示出了通过磁力的预夹紧。为此，例如将还可实施为电磁体的磁体12并入到侧盖8中。磁体还可以相应地位于轴22的相对布置的凸缘13中。磁体12例如被构建为至少部分呈环状，并且包围空腔10或11。磁体吸引对置的元件的材料或者例如，如果该相对的元件不是铁磁性的，则吸引在这里被并入到相应的相对的元件中并且连接到其上的铁磁部件。
图5b示意性地示出了轴向弹簧部件33，该轴向弹簧部件用于空腔10和11之间的球体9的夹紧，并且由轴向滚柱轴承和螺旋弹簧组成，该螺旋弹簧嵌入在两个垫圈之间并且在周向上分布。该轴向弹簧部件33被支承在例如偏转部件(未示出)的主体7上，并且因此引起预夹紧力。为了轴22的转动，轴向弹簧部件33的轴向滚柱轴承能够在凸缘13上滚动。
图5c示出了借助于弹簧元件(即弹簧波纹管35，行波电机34所需的球点轴承的预夹紧。该压电行波电机34自身需要由弹簧波纹管35施加的下压力，以进行运动转换。因此，不仅电机34压靠在凸缘13上，凸缘13也经由球体9压靠在侧盖8上(由于主体7上的支承)。
图5d示出了通过轴向磁通机40的动态轴承压缩的另一替换示例。在这种情况下，该运动产生元件(转子上的磁体和定子上的铜线圈)相互之间以磁力方式相斥，并且因此作为推动力的一种副作用产生预夹紧。
图5a至图5d中单纯作为示例示出的预夹紧可能性也可以转换到竖直的球点轴承，即转换到空腔25与26之间被夹持的转动体24上。
图6a至图6c描述了发生径向和轴向负载时的冲击保护机构。
图6a仅示出了相对于图6b和图6c中示出的径向和轴向偏移的起始参考。在图6a中示出的该“正常状态”中，球体9定心地贴靠在两个空腔10和11中，借此实现了轴22的安装使得轴22绕倾斜轴线6转动。
如果径向冲击力FR超过轴承材料的承载能力，则可将轴向预夹紧力Fv的大小确定为使得该冲击力FR导致轴承的“脱松”。这样防止发生冲击时轴承超载。这样的脱松情形在图6b中示出。球体9离开其在空腔10和11中的稳定安装位置。结果，轴22经受围绕支承体19的倾斜，其在球点轴承处通过角度αR、轴向偏移SRA、以及径向偏移SRR表示。倾斜轴线6根据所述角度αR而进行偏斜。但是径向止动块36界定了释放距离，刚好使得球体9总是保持在空腔10和11之间并且不脱落。
如果根据图6c在轴向上产生冲击FA，则会由于材料硬度的差异而导致球体9被压入空腔10或11中。平稳运行特性不会因此受到影响，这是因为在这种情况下，较硬球体9在较软的圆锥形孔10或11中产生尺寸精确的图像。由此产生的轴向偏移SA通过仍然存在的预夹紧被补偿。
图6b中示出的脱松动作(在定子8的一侧)在图7a至图11c中再一次示出，其中埋头孔10附加地配置有导向通道37。
图7a、图8a、图9a、图10a以及图11a示出了侧盖8截面的俯视图，具有圆锥形孔10和下方的下陷的通道37。图8a、图9a、图10a以及图11a还示出了转动体9，该转动体在图8a至图8c中以“正常状态”完全贴靠，并且因此具有与圆锥形孔10的线性接触。在图9a中，球体9已经离开了其正常位置，现在贴靠在通道37中，并且因此具有与圆锥形孔10的侧面的两点接触。如图9a、图10a以及图11a多重示出的，球体在通道37中继续运行，类似于是“在轨道上”。
在图7a、图8a、图9a、图10a以及图11a中，剖面38附加地在每种情况中通过虚线标记，该剖面在图7b、图8b、图9b、图10b以及图11b中示出。
因此，图7b、图8b、图9b、图10b、以及图11b示出了通过图7a、图8a、图9a、图10a、以及图11a示出物体的中心剖面。部分侧盖8、通道37以及圆锥形孔10在侧视图中可见。图8b、图9b、图10b以及图11b中，附加地还示出了转动体9，在图8b中以“正常状态”完全静止，并且因此具有与圆锥形孔10的线性接触。在图9b中，球体9已经离开了其正常位置，现在贴靠在通道37中，并且因此具有与圆锥形孔10的侧面的两点接触。如图9b、图10b以及图11b多重示出的，球体进一步在通道37中运行，好像是“在轨道上”。
图8b、图9b、图10b以及图11b中，剖面39附加地在每种情况中通过虚线标记，该剖面在带图标c的图8到图11中示出。
因此，图8c、图9c、图10c以及图11c示出了根据图8b、图9b、图10b、以及图11b的相应球体支承接触平面的垂直剖面。部分侧盖8、通道37以及球体9在俯视图中可见。图9c、图10c以及图11c，附加地还示出了圆锥形孔10，由于上述的释放动作，圆锥形孔10目前是可见的。图8c示出了“正常状态”，其中球体9位于圆锥形孔10中，因此，具有与圆锥形孔10的线性接触，并且因此完全覆盖圆锥形孔10。在图9c中，球体9已经离开了其正常位置，现在安置在通道37中，并且因此具有与圆锥形孔10的侧面的两点接触。如图10c以及图11c多重示出的，球体进一步在通道37中运行，好像是“在轨道上”。
对于本领域技术人员显而易见的是，用于改进光束路径的各种装置能够以替换或补充的方式相互结合。球点轴承还可以设置在测量装置上的不同于这些所描述的点上。

Claims (40)

1.一种测量装置(1)，该测量装置至少具有：
-光学测量光束路径，
-基部(2)，该基部用于定位所述测量装置，
-偏转部件(3)，该偏转部件以能绕竖直轴线(5)旋转的方式安装在所述基部上，用于所述光束路径的方位对准，以及
-俯仰部件(4)，该俯仰部件以能绕倾斜轴线(6)旋转的方式安装在所述偏转部件中，用于所述光束路径的高度对准，
其特征在于，设有第一转动体(9)，该第一转动体以自定心方式被夹持在所述偏转部件中的第一空腔(10)以及所述俯仰部件的轴(22)的一端处的第二空腔(11)之间，使得所述俯仰部件在所述一端处借助被夹持在所述第一空腔和第二空腔中的所述第一转动体以能在径向和轴向上旋转的方式滑动安装在所述偏转部件中。
2.根据权利要求1所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述俯仰部件的所述轴(22)的另一端通过径向浮动轴承(19)来安装，或者通过第二转动体(43)来安装，该第二转动体以自定心方式被夹持在所述偏转部件中的第三空腔(42)以及所述俯仰部件的所述轴(22)的所述另一端处的第四空腔(41)之间。
3.根据权利要求2所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述偏转部件(3)中的所述第一空腔(10)和第三空腔(42)具有至少一个通道(37)。
4.根据权利要求1所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述测量装置是全站仪、跟踪仪或扫描仪。
5.根据权利要求2所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述第一空腔至第四空腔(10，11，42，41)中的至少一个空腔具有加宽侧面，所述第一转动体(9)和所述第二转动体(43)在过载情况下沿着该加宽侧面滑动而离开其定心位置，并在负载减轻情况下滑回至其定心位置。
6.根据权利要求2所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述第一转动体(9)和第二转动体(43)通过至少3个接触点抵靠在所述第一空腔至第四空腔(10，11，42，41)中。
7.根据权利要求2所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述第一空腔至第四空腔(10，11，42，41)是彼此相对的圆锥形孔，其中圆锥缩窄部彼此背离。
8.根据权利要求2所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述第一转动体(9)和第二转动体(43)借助至少一个磁体和/或借助至少一个机械弹簧被夹持。
9.根据权利要求2所述的测量装置(1)，
其特征在于，在任何情况下对于在车床和/或磨床上机加工所述偏转部件和俯仰部件所必需的定心孔被用作所述第一空腔至第四空腔(10，11，42，41)。
10.根据权利要求2所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述第一转动体(9)与所述第一空腔(10)和第二空腔(11)中的一个空腔固定连接，并且所述第二转动体(43)与所述第三空腔(42)和第四空腔(41)中的一个空腔固定连接。
11.根据权利要求2所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述俯仰部件的所述轴具有凸缘，该凸缘能够由行波电机(16)驱动，其中对通过所述第一转动体(9)和第二转动体(43)形成的轴向-径向轴承执行的预夹紧通过所述行波电机所需的预夹紧元件来实现。
12.根据权利要求2所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述俯仰部件的所述轴具有凸缘，该凸缘能够由轴向磁通电机(40)驱动，其中所述第一转动体(9)和第二转动体(43)的预夹紧通过由所述轴向磁通电机所产生的轴向磁力实现。
13.根据权利要求2所述的测量装置(1)，
其特征在于，
-所述第一转动体(9)和第二转动体(43)是陶瓷材料或硬金属材料，以及
-所述第一空腔至第四空腔(10，11，42，41)的材料硬度小于所述第一转动体和第二转动体的材料硬度。
14.根据权利要求2所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述第一转动体和第二转动体是球体。
15.根据权利要求2所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述径向浮动轴承是传统的V形轴承。
16.根据权利要求2所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述第一转动体(9)和所述第二转动体(43)至少部分地以线性或者平面的方式抵靠在所述第一空腔至第四空腔(10，11，42，41)中。
17.根据权利要求2所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述第一转动体(9)和第二转动体(43)是所述偏转部件(3)的部件或所述俯仰部件的所述轴(22)的部件。
18.一种测量装置(1)，该测量装置至少具有：
-光学测量光束路径，
-基部(2)，该基部用于定位所述测量装置，
-偏转部件(3)，该偏转部件以能绕竖直轴线(5)旋转的方式安装在所述基部上，用于所述光束路径的方位对准，以及
-俯仰部件(4)，该俯仰部件以能绕倾斜轴线(6)旋转的方式安装在所述偏转部件中，用于所述光束路径的高度对准，
其特征在于，设有转动体，该转动体以自定心方式被夹持在所述基部中的空腔和所述偏转部件中的空腔之间，使得所述偏转部件借助被夹持在所述基部中的空腔和所述偏转部件中的空腔中的所述转动体以能在径向和轴向上旋转的方式滑动安装在所述基部上。
19.根据权利要求18所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述基部中的空腔和所述偏转部件中的空腔中的至少一个空腔具有加宽侧面，所述转动体在过载情况下沿着该加宽侧面滑动而离开其定心位置，并在负载减轻情况下滑回至其定心位置。
20.根据权利要求18所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述转动体通过至少3个接触点抵靠在所述基部中的空腔和所述偏转部件中的空腔中。
21.根据权利要求18所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述基部中的空腔和所述偏转部件中的空腔是彼此相对的圆锥形孔，其中圆锥缩窄部彼此背离。
22.根据权利要求18所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述转动体借助至少一个磁体被夹持。
23.根据权利要求18所述的测量装置(1)，
其特征在于，在任何情况下对于在车床和/或磨床上机加工所述基部和偏转部件所必需的定心孔被用作所述基部中的空腔和所述偏转部件中的空腔。
24.根据权利要求18所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述转动体与所述基部中的空腔和所述偏转部件中的空腔中的一个空腔固定连接。
25.根据权利要求18所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述俯仰部件的轴具有凸缘，该凸缘能够由行波电机(16)驱动。
26.根据权利要求18所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述俯仰部件的轴具有凸缘，该凸缘能够由轴向磁通电机(40)驱动。
27.根据权利要求18所述的测量装置(1)，
其特征在于，
-所述转动体是陶瓷材料或硬金属材料，以及
-所述基部中的空腔和所述偏转部件中的空腔的材料硬度小于所述转动体的材料硬度。
28.根据权利要求18所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述测量装置是全站仪、跟踪仪或扫描仪。
29.根据权利要求18所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述转动体是球体。
30.根据权利要求18所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述转动体至少部分地以线性或者平面的方式抵靠在所述基部中的空腔和所述偏转部件中的空腔中。
31.根据权利要求18所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述转动体是所述偏转部件(3)的部件或者所述基部(2)的部件。
32.一种用于根据权利要求1至31中任一项所述的测量装置(1)的制造方法，
其特征在于，将在任何情况下对于在车床和/或磨床上机加工所述基部、俯仰部件和偏转部件所必需的定心孔用作空腔。
33.一种测量装置(1)，该测量装置至少具有：
-光学测量光束路径，
-基部(2)，该基部用于放置测量装置，
-偏转部件(3)，该偏转部件以能绕竖直轴线(5)旋转的方式安装在所述基部上，用于所述光学测量光束路径的方位对准，以及
-俯仰部件(4)，该俯仰部件以能绕倾斜轴线(6)旋转的方式安装在所述偏转部件中，用于所述光学测量光束路径的高度对准，
其特征在于，设有转动体，该转动体作为所述俯仰部件(4)关于所述偏转部件(3)的轴承，以自定心方式被夹持在设置在所述偏转部件的部件处或所述俯仰部件的轴(22)的一端处的空腔中，使得所述俯仰部件借助被夹持在所述空腔中的所述转动体以能在径向和轴向上旋转的方式滑动安装在所述偏转部件中，其中所述转动体与所述俯仰部件的所述轴或与所述偏转部件固定连接。
34.根据权利要求33所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述测量装置是全站仪、跟踪仪或扫描仪。
35.根据权利要求33所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述转动体是半球体或半卵形体。
36.根据权利要求33所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述转动体是所述俯仰部件的所述轴的部件或所述偏转部件的部件。
37.一种测量装置(1)，该测量装置至少具有：
-光学测量光束路径，
-基部(2)，该基部用于定位所述测量装置，
-偏转部件(3)，该偏转部件以能绕竖直轴线(5)旋转的方式安装在所述基部上，用于所述光学测量光束路径的方位对准，以及
-俯仰部件(4)，该俯仰部件以能绕倾斜轴线(6)旋转的方式安装在所述偏转部件中，用于所述光学测量光束路径的高度对准，
其特征在于，设有转动体，该转动体作为所述偏转部件(3)关于所述基部(2)的轴承，以自定心方式被夹持在设置于所述基部或所述偏转部件中的空腔中，因此所述偏转部件借助被夹持在所述空腔中的所述转动体以能在径向和轴向上旋转的方式相对于所述基部滑动安装，其中所述转动体与所述偏转部件或所述基部固定连接。
38.根据权利要求37所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述测量装置是全站仪、跟踪仪或扫描仪。
39.根据权利要求37所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述转动体是半球体或半卵形体。
40.根据权利要求37所述的测量装置(1)，
其特征在于，所述转动体是所述偏转部件的部件或所述基部的部件。
CN201510602548.8A 2014-10-10 2015-09-10 具有球点轴承的测量装置 Active CN105509718B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14188460.1 2014-10-10
EP14188460.1A EP3006894B1 (de) 2014-10-10 2014-10-10 Vermessungsgerät mit kugelpunktlagerung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105509718A CN105509718A (zh) 2016-04-20
CN105509718B true CN105509718B (zh) 2018-06-29

Family

ID=51663103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510602548.8A Active CN105509718B (zh) 2014-10-10 2015-09-10 具有球点轴承的测量装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10126124B2 (zh)
EP (1) EP3006894B1 (zh)
CN (1) CN105509718B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10012501B2 (en) * 2013-09-25 2018-07-03 Big Survey & Design Co. Ltd Method and system for surveying reference points on construction
CN106705947B (zh) * 2016-11-17 2019-02-15 长安大学 基于三棱锥模型与陀螺全站仪联合的竖井联系测量方法
JP6959068B2 (ja) * 2017-08-22 2021-11-02 株式会社トプコン 転がり軸受への予圧付与構造および三次元測量装置
CN208350079U (zh) * 2018-06-26 2019-01-08 杭州欧镭激光技术有限公司 一种电子测距仪
KR102207152B1 (ko) * 2019-05-17 2021-01-25 삼성전기주식회사 반사모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈
CN112212840B (zh) * 2020-10-12 2022-07-05 华北水利水电大学 一种城市地质勘察放点测绘用的全站仪
CN114440821B (zh) * 2022-02-08 2023-12-12 三一智矿科技有限公司 基于单目相机的测距方法及装置、介质、设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10020978A1 (de) * 1999-04-28 2000-11-09 Asahi Optical Co Ltd Drehcodierer insbesondere für ein Vermessungsinstrument
CN101014829A (zh) * 2004-07-22 2007-08-08 莱卡地球系统公开股份有限公司 带有压电驱动器的测地仪
CN201653421U (zh) * 2009-10-26 2010-11-24 矫祥田 液体悬浮磁针式罗盘仪

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH578691A5 (zh) * 1974-04-05 1976-08-13 Sarmac Sa
CH582346A5 (en) * 1974-08-30 1976-11-30 Kern & Co Ag Forced centering device for geodetic instruments - is applied to the odolites, optical and electronic range finders target panels boards and reflectors
US4455758A (en) * 1980-03-12 1984-06-26 Tokyo Kogaku Kikai Kabushiki Kaisha Bearing means for angle measuring instruments
US20050057745A1 (en) * 2003-09-17 2005-03-17 Bontje Douglas A. Measurement methods and apparatus
EP1788299B1 (de) * 2005-11-22 2009-10-21 Philippe Vogt Halterung für ein optisches Gerät
US8061920B2 (en) * 2006-11-29 2011-11-22 Wimberley, Inc. Pivoting ball mount having four equally spaced contact points
US8366290B2 (en) * 2009-01-14 2013-02-05 Mag Instrument, Inc. Portable lighting device
WO2011098127A1 (en) * 2010-02-11 2011-08-18 Trimble Ab Method for a measuring instrument

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10020978A1 (de) * 1999-04-28 2000-11-09 Asahi Optical Co Ltd Drehcodierer insbesondere für ein Vermessungsinstrument
CN101014829A (zh) * 2004-07-22 2007-08-08 莱卡地球系统公开股份有限公司 带有压电驱动器的测地仪
CN201653421U (zh) * 2009-10-26 2010-11-24 矫祥田 液体悬浮磁针式罗盘仪

Also Published As

Publication number Publication date
US10126124B2 (en) 2018-11-13
US20160102976A1 (en) 2016-04-14
CN105509718A (zh) 2016-04-20
EP3006894B1 (de) 2017-03-01
EP3006894A1 (de) 2016-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105509718B (zh) 具有球点轴承的测量装置
KR102352534B1 (ko) 가공 장치
US8063525B2 (en) Retainer bearing for an electric machine, and electric machine comprising at least one such retainer bearing
CN102313966A (zh) 一种刚性承载式快速控制反射镜
CN104132886A (zh) 精密轴承球与保持架兜孔的摩擦系数测试装置
EP2680334A1 (de) Piezo-Antrieb mit drehgelenkgelagertem Piezooszillator
JP4697658B2 (ja) 位置決めテーブル装置
DE202014008041U1 (de) Vermessungsgerät mit Wanderwellen-Antrieb
WO2010106079A1 (en) Electronic component placement machine with air bearing axis for its pick and/or place system
CN108274306B (zh) 一种高效高精度陶瓷球的磁流变抛光装置
US8281686B2 (en) Eddy-current actuated balancer for rotating machinery
CN104440836A (zh) 基于密珠环形支承与双轴复合驱动的空间两自由度调整方法与装置
CN109333336B (zh) 球铰轴承研磨装置
CN106181674B (zh) 触针的制造方法以及触针
JP5376647B2 (ja) 凹球面研削加工装置と方法
CN104454328B (zh) 马达柱塞组件及其加工方法
KR102234880B1 (ko) 마찰 저감된 샤프트 지지 베어링
CN111230679A (zh) 一种用于超硬陶瓷球体部件研制的辅助研磨分离器装置
CN106122276B (zh) 一种轴承
KR101932701B1 (ko) 초음파 진동자를 이용한 표면 처리 장치
CN107191478A (zh) 圆锥滚子式同时消除滚动轴承外圈径轴向间隙的保护装置
JP2008055535A (ja) 加工装置
US10774899B2 (en) Device for moving an object, in particular for a balancing apparatus
JP2010085358A (ja) トルク測定装置
CN209311864U (zh) 手表用宝石轴承

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant