CN212390981U - 一种三维坐标仪支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数字化柔性测量支架，机架；Y轴调节机构，所述Y轴调节机构设于所述机架上，所述Y轴调节机构包括至少2个；X轴调节机构，所述X轴调节机构设于Y轴调节机构上；Z轴调节机构，所述Z轴调节机构设于所述X轴调节机构上，所述Z轴调节机构设有抵触点或抵触面。本实用新型的有益效果是：由于设置多个抵触点的支架，通过伺服电机驱动支架在X轴.Y轴和Z轴方向的运动，从而调节抵触点的三维坐标的位置，从而使得该支架能够适应不同尺寸的工件，大大提高测试速度和效率，并且满足工件在三维尺寸上的测量。

Description

一种三维坐标仪支架

技术领域

本实用新型属于测量技术领域，涉及一种三坐标测量仪支架。

背景技术

三坐标测量仪可定义“一种具有可作三个方向移动的探测器，可在三个相互垂直的导轨上移动，此探测器以接触或非接触等方式传递讯号，三个 轴的位移测量系统经数据处理器或计算机等计算出工件的各点 （x，y，z）及各项功能测量的仪器”。三坐标测量仪的测量功能 应包括尺寸精度、定位精度、几何精度及轮廓精度等。

在汽车钣金件产品开发和生产中，大部分零部件人工测量工作量大，测量十分困难，基本上是使用三坐标测量仪对其尺寸进行检测。使用三维测试仪对工件进行测量时，需要对一个工件的三维上的尺寸进行测量。因此，工件最好置放在一个悬空的支架上进行测量，尽量不要存在测量死角。但在检测过程中存在以下几个 问题：1、在测量过程中，工件需要摆放到正确的测量位置，导致坐标系建立困难，零部件部分尺寸被遮挡而不能测量；2、工件种类非常多，测量支架过多，切换的频次自然就多，这样会造成时间的浪费，从而降低工作效率，3、工件的形状比较复杂，比方底面不平等情况，一般支架难以使用。

实用新型内容

为了实现上述目的，现提出一种可以调节三维坐标仪的三维参数的支架。

本实用新型的解决方案是：一种三维坐标仪支架，其特征在于：机架；Y轴调节机构，所述Y轴调节机构设于所述机架上，所述Y轴调节机构包括至少2个；X轴调节机构，所述X轴调节机构设于Y轴调节机构上；Z轴调节机构，所述Z轴调节机构设于所述X轴调节机构上，所述Z轴调节机构设有抵触点或抵触面。

进一步，机架包括底板；机架腿，所述机架腿与所述底板连接，用于支撑所述底板。

进一步，所述Y轴调节机构包括底座，所述底座设于所述机架的底板上；齿条，所述齿条设于所述底座上；第三伺服电机，所述第三伺服电机的输出轴连有齿轮，所述齿轮在第三伺服电机驱动下，能沿着所述齿条啮合往复运动；安装架，所述安装架与所述第三伺服电机连接；导轨，所述导轨为2个，分别设于所述底座两侧。

进一步，所述X轴调节机构包括基座，所述基座设于所述安装架上面；滑轨，所述滑轨为2个，所述滑轨设于所述基座两侧；第一伺服电机，所述第一伺服电机设于所述基座一端；第一丝杆，所述第一丝杆通过联轴器与所述第一伺服电机的输出轴连接；支撑侧支撑座，所述支撑侧支撑座设于所述第一丝杆的另一端；丝杆螺母，所述丝杆螺母套设于所述第一丝杆中；固定侧支撑座，所述固定侧支撑座套设于所述第一丝杆中，并位于所述丝杆螺母与所述联轴器之间。

进一步，所述Z轴调节机构包括连接板，所述连接板设于所述丝杆螺母上；滑块，所述滑块设于所述连接板下面，并卡设于所述滑轨中；T支架，所述T支架设于所述连接板上；第二伺服电机，所述第二伺服电机设于所述T支架上；第二丝杆座，所述第二丝杆座垂直设于所述连接板上；第二丝杆，所述第二丝杆设于所述第二丝杆座中；同步轮，所述同步轮为2个，所述同步轮分别与所述第二伺服电机的输出轴和所述第二丝杆的下端连接；丝杆螺母座，所述丝杆螺母座套设于所述第二丝杆中；支撑杆，所述支撑杆通过连接块与所述丝杆螺母座连接，所述支撑杆顶部设有折弯部，所述支撑杆的折弯部上设有支撑柱，支撑柱上设有抵触点或抵触面。

进一步，所述连接板设有固定板，所述固定板与所述第二丝杆座连接。

本实用新型的有益效果是：由于设置多个抵触点的支架，通过伺服电机驱动支架在X轴.Y轴和Z轴方向的运动，从而调节抵触点的三维坐标的位置，从而使得该支架能够适应不同尺寸的工件，大大提高测试速度和效率，并且满足工件在三维尺寸上的测量。

附图说明

图1为本实用新型的总体示意图。

图2为本实用新型Y轴调节机构示意图。

图3为本实用新型X轴调节机构示意图。

图4为本实用新型Z轴调节机构示意图。

图5为本实用新型Z轴调节机构爆炸图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步阐述。

参见图1，该图为本实用新型的总体结构示意图，下面结合附图进行具体的阐述。

本实用新型一种数字化柔性测量支架包括机架10，6个Y轴调节机构20，6个X轴调节机构30，6个Z轴调节机构40。X轴调节机构30和Z轴调节机构40均可以由伺服电机驱动在X轴和Z轴方向移动，Y轴方向的移动通过齿轮齿条电机驱动实现，从而调节整个支架的支撑点的坐标位置。这里，Y轴选择齿轮齿条的方式，成本比直线电机低许多，因此可以能为更多的工厂所接受。

机架10用于承载整个支架以及工件的重量。机架10包括底板11，底板11也是作为三维坐标的一个参考面，要求平整，X轴向和Y轴向的运动轨迹平行于底板11平面且互相垂直，Z轴向运动轨迹垂直于底板11平面。机架10还包括机架腿12和机架脚13，根据实际测量工件的高度而设定。

不在同一直线的三个支撑点可以构成一个支撑面，需要测量的工件可以放置在至少三个支撑点上，根据工件的尺寸大小选择更多的可调支架，本实施例采用了6个支架。另外与本支架配套的还有电脑控制系统，由电脑系统控制伺服电机的移动。而电脑上可以保存不同工件的位置参数，因此，测量不同的工件只需要在电脑上选择对应的工件坐标位置参数，即可完成可调节支架的位置。下面分别选取每个轴向的一个调节机构进行说明。

参见图2和图3，该图为Y轴调节机构20的结构示意图。Y轴调节机构20主要由以下几个部分构成，下面结合附图分别进行说明。

底座210为一长方形且固定在底板11上，底座210的2侧边分别设有导轨211，用于架设于其上的X轴调节机构沿其滑动。X轴调节机构30的基座310的底部固定有两个滑块（图中未示出），对应卡设于两个导轨211上，这样，X轴调节机构以及Z轴调节机构均可以沿着导轨211移动，同时也可以作为承载其上的X轴调节机构和Z轴调节机构以及工件的重量，也能减少在Y轴方向移动时的摩擦力。

第三伺服电机212通过安装架213固定在基座310下面，第三伺服电机212的输出为齿轮214，在底座210的中间安装有齿条215，在第三伺服电机212的驱动下，齿轮214沿齿条215作直线啮合往复运动，也就是沿Y轴方向运动。由于第三伺服电机212通过安装架213固定在基座310下面，因而也就带动X轴调节机构和Z轴调节机构沿齿条移动，从而控制Z轴调节机构上面的抵触点或抵触面，即工件的Y轴坐标。

作为三维坐标仪支架，要支撑一个工件，则至少需要三个支撑点才能稳定支撑一个工件，因此，至少需要安装有2个平行的Y轴调节机构20。

参见图3和图2，说明X轴调节机构30的结构，下面结合该图对其结构进行具体说明。

X轴调节机构30包括基座310，基座310下面设有2个滑块（图中未示出）卡设于导轨211上，并可以沿着导轨211移动，下面还通过安装架213与第三伺服电机212连接。基座310设有两根滑轨311，第一伺服电机312通过电机支架313固定在基座310的一端，第一伺服电机312通过联轴器314与第一丝杆318连接，第一丝杆318穿过固定侧支撑座315，第一丝杆318的末端连接有支撑侧支撑座317，第一丝杆318套设有丝杆螺母316。

第一伺服电机312工作时，丝杆螺母316沿第一丝杆318往复运动，Z轴调节结构设于X轴调节机构之上，从而调整Z轴调节机构40上的抵触点或抵触面的X轴位置，这样就可以完成设于抵触点或抵触面上的工件的X轴坐标。

这里，X轴方向与Y轴方向均与底板11的平面平行，且互相垂直。

参考图4和图5，说明Z轴调节机构40的具体结构以及动作过程。

连接板420下面安装有滑块425，该滑块425分别卡设于基座310的两根滑轨311上。连接板420安装于丝杆螺母316上，这里的滑块425既可以用于承重Z轴调节机构40的重量，也可以使得Z轴调节机构在X轴向调节时减少摩擦力。

连接板420上设置T支架422，第二伺服电机410固定在T支架422上。

同时，连接板420上安装有一个垂直的长条形固定板423。第二丝杆座421垂直固定在连接板420上，并固定在固定板423上，第二丝杆424设于第二丝杆座421中间。

第二伺服电机410的输出轴上连接有一个同步轮412，第二丝杆424的下端同样连接有一个同步轮412，两个同步轮412之间安装有同步带411。

第二丝杆424套设有丝杆螺母座432，丝杆螺母座432内安装有丝杆螺母。支撑杆430通过连接块433与丝杠螺母座432固定连接。支撑杆430顶端有一折弯部，折弯部上设有支撑柱431，支撑柱431上端为锥形，并形成一个抵触点或抵触面434，工件就置放于抵触点或抵触面434上。

第二伺服电机410工作时，通过同步带411，驱动丝杆螺母座432在第二丝杆424上下往复运动，由于支撑柱431通过连接块433与丝杆螺母座432连接，从而带动抵触点或抵触面434沿第二丝杆424运动，从而调整工件的Z轴坐标。

从上面的说明可以看出，抵触点或抵触面434作为工件的一个支撑点，通过XYZ三个轴向的控制可以设置在三维上的一个点上。每个支架上均有一个抵触点或抵触面434，这样，通过至少3个抵触点或抵触面434就能够支撑工件。由于抵触点或抵触面434的三维位置可以调节，因此可以适应不同形状的工件，尤其底面不平的工件。同时不同大小的工件可以通过设置数量不等的支架来完成，小的工件三个支架平台就能够支撑，大尺寸的工件则可以选择更多的支架来完成支撑。与以往的支架相比，对于复杂形状的工件，例如底平面不平的工件也能很好的完成。由于支架的抵触点或抵触面悬空，因此也可以从三维的不同角度对工件进行测量。对于测量点的变换，调整抵触点或抵触面的坐标十分方便。同时，通过电脑控制伺服电机，更换不同的工件，只需要调取电脑上对应工件的参数，就可以完成支架的坐标设置，效率成本大大提高。由于丝杆为精密位置调节装置，因此对于位置的调节精度也非常高，当然基于成本的考虑，这里的Y轴调节机构选择的是齿轮齿条的调节方式。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种三维坐标仪支架，其特征在于：

机架；

Y轴调节机构，所述Y轴调节机构设于所述机架上，所述Y轴调节机构包括至少2个；

X轴调节机构，所述X轴调节机构设于Y轴调节机构上；

Z轴调节机构，所述Z轴调节机构设于所述X轴调节机构上，所述Z轴调节机构设有抵触点或抵触面。

2.根据权利要求1所述的一种三维坐标仪支架，其特征在于：所述机架包括

底板；

机架腿，所述机架腿与所述底板连接，用于支撑所述底板。

3.根据权利要求1所述的一种三维坐标仪支架，其特征在于：所述Y轴调节机构包括

底座，所述底座设于所述机架的底板上；

齿条，所述齿条设于所述底座上；

第三伺服电机，所述第三伺服电机的输出轴连有齿轮，所述齿轮在所述第三伺服电机驱动下，能沿着所述齿条啮合往复运动；

安装架，所述安装架与所述第三伺服电机连接；

导轨，所述导轨为2个，分别设于所述底座两侧。

4.根据权利要求3所述的一种三维坐标仪支架，其特征在于：所述X轴调节机构包括

基座，所述基座设于所述安装架上面；

滑轨，所述滑轨为2个，所述滑轨设于所述基座两侧；

第一伺服电机，所述第一伺服电机设于所述基座一端；

第一丝杆，所述第一丝杆通过联轴器与所述第一伺服电机的输出轴连接；

支撑侧支撑座，所述支撑侧支撑座设于所述第一丝杆的另一端；

丝杆螺母，所述丝杆螺母套设于所述第一丝杆中；

固定侧支撑座，所述固定侧支撑座套设于所述第一丝杆中，并位于所述丝杆螺母与所述联轴器之间。

5.根据权利要求4所述的一种三维坐标仪支架，其特征在于：所述Z轴调节机构包括

连接板，所述连接板设于所述丝杆螺母上；

滑块，所述滑块设于所述连接板下面，并卡设于所述滑轨中；

T支架，所述T支架设于所述连接板上；

第二伺服电机，所述第二伺服电机设于所述T支架上；

第二丝杆座，所述第二丝杆座垂直设于所述连接板上；

第二丝杆，所述第二丝杆设于所述第二丝杆座中；

同步轮，所述同步轮为2个，所述同步轮分别与所述第二伺服电机的输出轴和所述第二丝杆的下端连接；

丝杆螺母座，所述丝杆螺母座套设于所述第二丝杆中；

支撑杆，所述支撑杆通过连接块与所述丝杆螺母座连接，所述支撑杆顶部设有折弯部，所述支撑杆的折弯部上设有支撑柱，支撑柱上设有抵触点或抵触面。

6.根据权利要求5所述的一种三维坐标仪支架，其特征在于：所述连接板设有固定板，所述固定板与所述第二丝杆座连接。

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