CN1078513C - 坐标仪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种坐标仪，该坐标仪包括一个直角机架，直角机架的相对两平行侧用于直接或间接安装一个杆件(25)或轴的一端，以便沿坐标仪纵向滑动或滚动。杆件或轴载有一个加工工具，以便使此工具沿着不同于所述杆件或轴的运动方向的方向运动。根据本发明，杆(25)的一端设有第一轴颈轴承机构(27)，第一轴颈轴承机构(27)可使所述杆有限地转动，而杆的另一端设有第二轴承机构(28)，轴承机构(28)可使杆水平移动和转动。

Description

坐标仪
本发明涉及一种坐标仪，该坐标仪包括一个直角机架，直角机架上相对的两个平行侧用于直接或间接支撑一个杆件的一端，以使杆件沿坐标仪的纵向滑动或滚动，其中，杆件载有一个加工工具以使加工工具沿着不同于所述杆件运动方向的方向运动。
这种类型的坐标仪的功能是沿着至少两个相对的方向移动负载物。
这种坐标仪的工作原理由图1表示。图1表示一个坐标仪，其中承载轴或承载杆的两端必须被支撑住。坐标仪的工作精度要求很高。下面的原理一般已经被用于这种坐标仪的制造方法中：
关于机架两侧间的平行度和轴或杆连接件，要求一起形成一个稳固机构的即标“a”的机器部分的机械部件具有高精度公差配合。平行侧路径的平行度必须非常精确并且距离“A”必须尺寸精确。坐标仪工作时所产生的、无论是主动力还是从动力的力或负荷都必须降低到最佳值，以便获得所需的机器功能，这一点对于本领域技术人员来说是显而易见的。为此，术语“高精度”和“完全平行”应被认为是相对的说法，尽管人们认识到在这种情况下的产品价格必然很高。此外，必须在相对两侧同步驱动坐标仪部分“a”，以便达到轴或杆的最佳的同步运动。因为精度要求高，所以价格也高，这就是问题所在。
本发明的目的是降低产品价格，但不对坐标仪精度产生负面影响。这一目的可由具有权利要求1特征部分所述特征的坐标仪实现。
本发明所提出的解决方案大大降低了对坐标仪部分“a”的公差要求。由于能够倾斜设置轴或杆而不会使坐标仪发生故障，这种解决方案避免了原先要求的运动路径“A”的平行度并同时大大降低了对同步驱动的要求。
从属权利要求限定了有利的但非限定性的解决方案。
前述类型的坐标仪可用于许多种功能。例如，由杆件携载的加工工具可以是一个用于对放置在下方的工件进行精密加工的水切割装置。
现在将参考本发明的优选实施例和附图来详细描述本发明。
图1是已知的坐标仪的结构示意图；
图2是根据本发明制造的坐标仪的侧视图；
图3是本发明坐标仪的俯视图；
图4表示一个安装在杆件和机架之间的枢轴的优选实施例；
图5是一根配有新型轴颈轴承的杆或轴的运动示意图。
如图1所示，典型的坐标仪包括一个机架部分10和两个间隔且相互平行的导杆11、12。这些导杆11、12构成了对横向移动杆13的支撑，横向移动杆13上装有加工工具14。杆13的两端分别与坐标仪部件15、16相连，或者杆13的各端构成坐标仪部件15、16。坐标仪部件15、16与导杆11、12配合，从而使杆13和由其携载的加工工具14沿坐标仪纵向X运动。加工工具14可以是用于加工放在下面的工件(未示出)的水切割装置。加工工具14可在杆13上沿Y方向滑动或滚动。X和Y运动方向由图1中的箭头标出。
一起构成坐标仪部分“a”的部件产生了一个稳固机构并对坐标仪部件或导杆15、16间的平行度提出了高精度公差要求。因此，两个相互平行的导杆11、12必须精确定位并且中心距“A”必须非常精确，各部件或导杆15、16由一个马达驱动，从而部件15、16将完全同步地运动。
本发明的目的是提供一种前面所述类型的坐标仪，坐标仪的一小部分的结构与已知坐标仪的结构一样。
根据本发明原理制造的坐标仪如图2-5所示。图2是这种坐标仪的侧视图，它包括一个具有四根由横梁22相连的垂直立柱21的机架20。相对的立柱21各载有一种已知的移动机构23。支撑件24的一端与各移动机构23相连，并且支撑件24的另一端被连接到一个杆25上，杆25上装有加工工具26。这种结构能使横跨移动机构23的且悬挂在相对两点上的杆25沿一个方向(图3中的Y方向)移动且使加工工具26在另一方向上(图3中的X方向)沿着杆25移动。
这在图3中示意地画出了并且从图中可以看出，杆25在一端穿过第一轴颈轴承机构27中间件，而在相反端则通过第二轴颈轴承机构28的中间件与支撑件24配合。
可以说，第一轴颈轴承机构27形成一个机械原点。在这种情况下，它意味着杆25在其连接端能够绕一个垂直销29作一定程度的枢转或摆动。
在杆25的相反端是如此固定第二轴颈轴承机构28，从而使杆25能够在一定范围内作水平移动并且也能枢转。
图4表示一个这种轴颈轴承机构28的优选实施例，但它不是限定性的。
从图4可知，轴颈轴承机构包括两个相互平行的衬套29、30，各衬套被各自的销29′、30′贯穿。各衬套29、30分别具有一个轴向间隙并且设置在导向壁29″、30″之间。轴承或轴颈可以是已知类型的球轴套，它可使销29′、30′在其中纵向运动。一个垂直枢销31借助连接凸耳32、33与杆25的支撑件24相连，并且枢轴连接件34使各球轴套29、30、29′、30′与枢销31相连。
轴颈轴承机构27和28分别使杆25能够按图5所示方式移动。可以很容易地看出获得下述优点：
a)大大降低了对坐标仪部分“a”(见图1)的公差要求。
b)本发明解决方案能够倾斜设置杆25而不产生卡紧、咬紧或其它任何可能引起故障的危险，由此可以显著降低被驱动导杆路径(图1中的尺寸“A”)之间的尺寸必须精确的要求。
本发明依据的主要原理是，在与导杆配合运动且装有加工工具的杆和承载件的一端上配置一个可使所述端部枢转的轴颈轴承机构27，并在杆或承载件的另一端上配置一个使杆25能够在一定范围内水平移动的、且还可使所述杆做有限的枢转的轴承机构28。
轴承机构28可以做成不同于图4所示的形式，这对于本领域技术人员来说是很明显的，并且虽然最好设有两个这样的轴颈轴承机构，但只需要设置一个这样的轴承机构28也可以了。

Claims (5)

1、一种坐标仪，它包括一个直角机架，机架的相对平行侧用于可移动地承载一根杆件的一端，该杆件最好可在坐标仪的纵向运动并装有一个加工工具以便使此工具沿与杆件运动方向不同的方向运动，其特征在于，杆(25)的一端与第一轴颈轴承机构(27)配合作用，第一轴颈轴承机构(27)构成机械原点并使杆(25)在一定范围内枢转；杆的另一端与可使杆水平移动和转动的第二轴颈轴承机构(28)配合作用。
2、如权利要求1所述的坐标仪，其特征在于，杆(25)沿着移动的相对的移动路径分别与一个连接件(24)的一端配合作用，而连接件的另一端载有与所述杆配合作用的各轴颈轴承机构(27、28)。
3、如权利要求1或2所述的坐标仪，其特征在于，一个轴颈轴承机构(27)由分别装配在杆的一端和连接件上的、且沿相反方向向外凸起的、且其中插有一根枢销的凸耳构成。
4、如权利要求1或2所述的坐标仪，其特征在于，第二轴颈轴承机构(28)包括至少一个垂直枢轴，此垂直枢轴由分别沿相反方向从连接件和一个中间部件起向外凸的凸耳支承；第二轴颈轴承机构还包括至少一个可使所述杆垂直运动和/或枢转的球轴套机构。
5、如权利要求4所述的坐标仪，其特征在于，所述使杆转动的销与相应的连接件相连，使杆水平运动的球轴套与此杆相连，所述球轴套借助一个中间部件与枢销相连。
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