CN207649570U - 高精度三坐标测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高精度三坐标测试仪，包括基座、左支架、右支架、横梁、Z轴支架和测试机构，所述左支架、右支架分别设置于基座两侧，所述横梁两端分别与左支架、右支架上端固定连接，所述第一钢带轮和第二钢带轮之间通过一钢带连接，此Z电机通过传送机构与设置于Z轴支架内的光杆连接，用于驱动光杆旋转，用于驱动滚轮抱紧光杆，所述至少3个滚轮种一个为动轮，其余为静轮，所述滚轮的轮轴线相对于光杆的轴线均具有一偏角α，该偏角α使得光杆被滚轮夹紧且转动光杆时施给滚轮的摩擦力具有一平行光杆轴向的分力。本实用新型通过一个动轮与静轮的组合设置，不会出现各滚轮运动不同步而导致传动装置打滑的现象，使得传动更加稳定，以此保证测试的精度与稳定性。

Description

高精度三坐标测试仪

技术领域

本实用新型涉及一种精密测量领域，尤其涉及一种高精度三坐标测试仪。

背景技术

三坐标测试仪是一种具有可作三个方向移动的探测器，此探测器在三个相互垂直的导轨（X、Y、Z 轴）上移动，并以接触或非接触等方式传送讯号，三个轴的位移测量系统（如光学尺）经数据处理器或计算机等计算出工件的各点坐标（X、Y、Z）及尺寸精度、定位精度、几何精度、轮廓精度。

三坐标测试仪包括基座、工作台以及探测器，工作台分为上、下两部分，探测器由探测头和探测头座组成。工作台下部和基座之间（Y 轴方向）、工作台上部和工作台下部之间（X 轴方向）、以及探测头和探测头座之间（Z轴方向）分别采用由气动螺母和光杆组成的直线轨道副连接，以使工作台下部可沿X 轴方向移动，工作台上部则可相对工作台下部在Y轴方向移动，探测头则可相对探测头基座在Z轴方向移动。

目前三坐标测试仪在X、Y、Z轴方向的传动多采用丝杆传输或者皮带传输，其传动效率低且精度也不高，从而影响测量仪的测量精度。

实用新型内容

本实用新型提供一种高精度三坐标测试仪，此高精度三坐标测试仪通过一个动轮与静轮的组合设置，不会出现各滚轮运动不同步而导致传动装置打滑的现象，使得传动更加稳定，以此保证测试的精度与稳定性。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种高精度三坐标测试仪，包括基座、左支架、右支架、横梁、Z轴支架和测试机构，所述左支架、右支架分别设置于基座两侧，所述横梁两端分别与左支架、右支架上端固定连接，所述Z轴支架安装于横梁上并可以在X轴驱动机构驱动下沿X轴方向移动；

所述X轴驱动机构进一步包括X电机、X主动轮、X从动轮、传动带、第一钢带轮和第二钢带轮，所述X电机固定安装于横梁一端，此X电机的输出轴与所述X主动轮连接，所述X主动轮与X从动轮通过所述传动带连接，所述X从动轮与第一钢带轮连接，所述第一钢带轮和第二钢带轮之间通过一钢带连接；

所述Z轴支架上安装有一Z电机，此Z电机通过传送机构与设置于Z轴支架内的光杆连接，用于驱动光杆旋转，所述光杆外部具有一壳体，此壳体内且位于光杆周向外侧设置有至少3个滚轮，所述滚轮的内圈与壳体固定连接，滚轮的外圈与光杆接触连接，一抱紧机构与壳体安装连接，用于驱动滚轮抱紧光杆；

所述至少3个滚轮种一个为动轮，其余为静轮，所述滚轮的轮轴线相对于光杆的轴线均具有一偏角α，该偏角α使得光杆被滚轮夹紧且转动光杆时施给滚轮的摩擦力具有一平行光杆轴向的分力。

上述技术方案中进一步的改进技术方案如下：

1. 上述方案中，所述X主动轮、X从动轮的直径比值为1:3～8。

2. 上述方案中，所述Z轴支架上安装有若干气浮块，此若干气浮块外侧面与横梁表面接触连接。

3. 上述方案中，所述左支架、右支架与基座活动连接。

4. 上述方案中，所述测试机构通过一连接柱安装于壳体下端。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1. 本实用新型高精度三坐标测试仪，其X轴驱动机构进一步包括X电机、X主动轮、X从动轮、传动带、第一钢带轮和第二钢带轮，所述X电机固定安装于横梁一端，此X电机的输出轴与所述X主动轮连接，所述X主动轮与X从动轮通过所述传动带连接，所述X从动轮与第一钢带轮连接，所述第一钢带轮和第二钢带轮之间通过一钢带连接，通过钢带传输的方式驱动X轴方向的运动，较皮带传输具有稳定且更大的传输效率，不会出现皮带传输所产生的动力不足或打滑等现象，保证测试机构在X轴方向上传送的稳定性，保证测试的效率和精度；其次，其Z轴支架上安装有若干气浮块，此若干气浮块外侧面与横梁表面接触连接，气浮块的设置，减小与横梁接触处的阻力，且具有一定的缓冲，保证X方向上运动的稳定性，同时大大降低了摩擦产生的噪音，保证加工环境的安静。

2. 本实用新型高精度三坐标测试仪，其Z轴支架上安装有一Z电机，此Z电机通过传送机构与设置于Z轴支架内的光杆连接，用于驱动光杆旋转，所述光杆外部具有一壳体，此壳体内且位于光杆周向外侧设置有至少3个滚轮，所述滚轮的内圈与壳体固定连接，滚轮的外圈与光杆接触连接，一抱紧机构与壳体安装连接，用于驱动滚轮抱紧光杆，Z轴采用光杆传输方式，相较与丝杆传输，具有更高的传动精度，更加满足高精度测量的要求，保证测试的精度；其次，其至少3个滚轮种一个为动轮，其余为静轮，一个动轮与静轮的组合设置，不会出现各滚轮运动不同步而导致传动装置打滑的现象，使得传动更加稳定，以此保证测试的精度与稳定性；再次，其滚轮的轮轴线相对于光杆的轴线均具有一偏角α，该偏角α使得光杆被滚轮夹紧且转动光杆时施给滚轮的摩擦力具有一平行光杆轴向的分力，当光杆的半径和光杆的转速一定时，壳体相对于光杆的移动速度亦即微调程度由滚轮轴线相对于光杆轴线的偏角α决定，偏角α的设置，可以通过调整α的大小实现对壳体速度的调节，实现对壳体运动速度的微调，以满足测试的要求，保证测试精度，且节省成本。

附图说明

附图1为本实用新型高精度三坐标测试仪结构示意图；

附图2为本实用新型高精度三坐标测试仪局部结构示意图；

附图3为本实用新型高精度三坐标测试仪局部剖面图。

以上附图中：1、基座；2、左支架；3、右支架；4、横梁；5、Z轴支架；6、X轴驱动机构；1a、X电机；2a、X主动轮；3a、X从动轮；4a、传动带；5a、第一钢带轮；6a、第二钢带轮；7a、钢带；8a、气浮块；1b、Z电机；2b、传送机构；3b、光杆；4b、壳体；5b、滚轮；6b、动轮；7b、静轮；8b、抱紧机构；7、测试机构。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例1：一种高精度三坐标测试仪，包括基座1、左支架2、右支架3、横梁4、Z轴支架5和测试机构7，所述左支架2、右支架3分别设置于基座1两侧，所述横梁4两端分别与左支架2、右支架3上端固定连接，所述Z轴支架5安装于横梁4上并可以在X轴驱动机构6驱动下沿X轴方向移动；

所述X轴驱动机构6进一步包括X电机1a、X主动轮2a、X从动轮3a、传动带4a、第一钢带轮5a和第二钢带轮6a，所述X电机1a固定安装于横梁4一端，此X电机1a的输出轴与所述X主动轮2a连接，所述X主动轮2a与X从动轮3a通过所述传动带4a连接，所述X从动轮3a与第一钢带轮5a连接，所述第一钢带轮5a和第二钢带轮6a之间通过一钢带7a连接；

所述Z轴支架5上安装有一Z电机1b，此Z电机1b通过传送机构2b与设置于Z轴支架5内的光杆3b连接，用于驱动光杆3b旋转，所述光杆3b外部具有一壳体4b，此壳体4b内且位于光杆3b周向外侧设置有至少3个滚轮5b，所述滚轮5b的内圈与壳体4b固定连接，滚轮5b的外圈与光杆3b接触连接，一抱紧机构8b与壳体4b安装连接，用于驱动滚轮5b抱紧光杆3b；

所述至少3个滚轮5b种一个为动轮6b，其余为静轮7b，所述滚轮5b的轮轴线相对于光杆3b的轴线均具有一偏角α，该偏角α使得光杆3b被滚轮5b夹紧且转动光杆3b时施给滚轮5b的摩擦力具有一平行光杆3b轴向的分力。

上述X主动轮2a、X从动轮3a的直径比值为1:4；上述Z轴支架5上安装有若干气浮块8a，此若干气浮块8a外侧面与横梁4表面接触连接。

实施例2：一种高精度三坐标测试仪，包括基座1、左支架2、右支架3、横梁4、Z轴支架5和测试机构7，所述左支架2、右支架3分别设置于基座1两侧，所述横梁4两端分别与左支架2、右支架3上端固定连接，所述Z轴支架5安装于横梁4上并可以在X轴驱动机构6驱动下沿X轴方向移动；

所述X轴驱动机构6进一步包括X电机1a、X主动轮2a、X从动轮3a、传动带4a、第一钢带轮5a和第二钢带轮6a，所述X电机1a固定安装于横梁4一端，此X电机1a的输出轴与所述X主动轮2a连接，所述X主动轮2a与X从动轮3a通过所述传动带4a连接，所述X从动轮3a与第一钢带轮5a连接，所述第一钢带轮5a和第二钢带轮6a之间通过一钢带7a连接；

所述Z轴支架5上安装有一Z电机1b，此Z电机1b通过传送机构2b与设置于Z轴支架5内的光杆3b连接，用于驱动光杆3b旋转，所述光杆3b外部具有一壳体4b，此壳体4b内且位于光杆3b周向外侧设置有至少3个滚轮5b，所述滚轮5b的内圈与壳体4b固定连接，滚轮5b的外圈与光杆3b接触连接，一抱紧机构8b与壳体4b安装连接，用于驱动滚轮5b抱紧光杆3b；

所述至少3个滚轮5b种一个为动轮6b，其余为静轮7b，所述滚轮5b的轮轴线相对于光杆3b的轴线均具有一偏角α，该偏角α使得光杆3b被滚轮5b夹紧且转动光杆3b时施给滚轮5b的摩擦力具有一平行光杆3b轴向的分力。

上述左支架2、右支架3与基座1活动连接；上述测试机构7通过一连接柱安装于壳体4b下端。

采用上述高精度三坐标测试仪时，其通过钢带传输的方式驱动X轴方向的运动，较皮带传输具有稳定且更大的传输效率，不会出现皮带传输所产生的动力不足或打滑等现象，保证测试机构在X轴方向上传送的稳定性，保证测试的效率和精度；其次，气浮块的设置，减小与横梁接触处的阻力，且具有一定的缓冲，保证X方向上运动的稳定性，同时大大降低了摩擦产生的噪音，保证加工环境的安静；再次，Z轴采用光杆传输方式，相较与丝杆传输，具有更高的传动精度，更加满足高精度测量的要求，保证测试的精度；再次，一个动轮与静轮的组合设置，不会出现各滚轮运动不同步而导致传动装置打滑的现象，使得传动更加稳定，以此保证测试的精度与稳定性；再次，偏角α的设置，可以通过调整α的大小实现对壳体速度的调节，实现对壳体运动速度的微调，以满足测试的要求，保证测试精度，且节省成本。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高精度三坐标测试仪，其特征在于：包括基座（1）、左支架（2）、右支架（3）、横梁（4）、Z轴支架（5）和测试机构（7），所述左支架（2）、右支架（3）分别设置于基座（1）两侧，所述横梁（4）两端分别与左支架（2）、右支架（3）上端固定连接，所述Z轴支架（5）安装于横梁（4）上并可以在X轴驱动机构（6）驱动下沿X轴方向移动；

所述X轴驱动机构（6）进一步包括X电机（1a）、X主动轮（2a）、X从动轮（3a）、传动带（4a）、第一钢带轮（5a）和第二钢带轮（6a），所述X电机（1a）固定安装于横梁（4）一端，此X电机（1a）的输出轴与所述X主动轮（2a）连接，所述X主动轮（2a）与X从动轮（3a）通过所述传动带（4a）连接，所述X从动轮（3a）与第一钢带轮（5a）连接，所述第一钢带轮（5a）和第二钢带轮（6a）之间通过一钢带（7a）连接；

所述Z轴支架（5）上安装有一Z电机（1b），此Z电机（1b）通过传送机构（2b）与设置于Z轴支架（5）内的光杆（3b）连接，用于驱动光杆（3b）旋转，所述光杆（3b）外部具有一壳体（4b），此壳体（4b）内且位于光杆（3b）周向外侧设置有至少3个滚轮（5b），所述滚轮（5b）的内圈与壳体（4b）固定连接，滚轮（5b）的外圈与光杆（3b）接触连接，一抱紧机构（8b）与壳体（4b）安装连接，用于驱动滚轮（5b）抱紧光杆（3b）；

所述至少3个滚轮（5b）种一个为动轮（6b），其余为静轮（7b），所述滚轮（5b）的轮轴线相对于光杆（3b）的轴线均具有一偏角α，该偏角α使得光杆（3b）被滚轮（5b）夹紧且转动光杆（3b）时施给滚轮（5b）的摩擦力具有一平行光杆（3b）轴向的分力。

2.根据权利要求1所述的高精度三坐标测试仪，其特征在于：所述X主动轮（2a）、X从动轮（3a）的直径比值为1:3～8。

3.根据权利要求1所述的高精度三坐标测试仪，其特征在于：所述Z轴支架（5）上安装有若干气浮块（8a），此若干气浮块（8a）外侧面与横梁（4）表面接触连接。

4.根据权利要求1所述的高精度三坐标测试仪，其特征在于：所述左支架（2）、右支架（3）与基座（1）活动连接。

5.根据权利要求1所述的高精度三坐标测试仪，其特征在于：所述测试机构（7）通过一连接柱安装于壳体（4b）下端。