CN217331040U - 一种三维高速测量仪器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三维高速测量仪器，包括外罩、支架、减震器、工作台、Y组件、X组件、Z组件、平衡组件、计数组件和控制组件，所述支架上端面设置有减震器，减震器上端面设置有工作台，Y组件设置于工作台上端面，Y组件上安装有X组件，X组件上安装有Z组件和平衡组件，平衡组件一端与Z组件连接，Z组件与工作台垂直的端部连接测头组件，所述计数组件为三组，三组计数组件分别设置在Y组件、X组件和Z组件上，所述外罩将支架、减震器、工作台、Y组件、X组件、Z组件、平衡组件和计数组件罩在其内部，并且外罩底部与支架底部固定连接，所述Y组件、X组件、Z组件和计数组件分别与控制组件电连接。

Description

一种三维高速测量仪器

技术领域

本实用新型属于精密机械技术领域，具体涉及一种三维高速测量仪器。

背景技术

随着国内制造业向自动化、智能化的发展，将三坐标放在生产线上进行在线测量的需求越来越多。生产现场的测量设备需要具备环境适应性好，如较宽温度范围及较好的震动隔离、测量尺寸小、精度要求较高、外形尺寸小、测量速度高等特点。

目前使用的气浮形式三坐标检测设备对测量环境要求高，现场温度、湿度必须在一定范围内，且变化范围也有严格要求，温度范围窄；气浮形式三坐标检测设备通过气源驱动，移动速度慢，同时还要配备减速和传动机构，使整体结构复杂，系统可靠性、稳定性不高；另外安装气浮形式三坐标的底面需要具备很好的的隔振效果，通常需要给气浮形式三坐标单独制作工作间，增加了成本。在线测量是未来工业检测的趋势，检测设备需作为可移动检测单元放置到多种生产现场工作，因此气浮形式三坐标检测设备的应用场景大大收到限制，不能满足生产线的需求，因此研发一种可移动、环境要求低，适应范围广的测量仪器很有市场前景。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种三维高速测量仪器。

为了解决技术问题，本实用新型的技术方案是：一种三维高速测量仪器，包括外罩、支架、减震器、工作台、Y组件、X组件、Z组件、平衡组件、计数组件和控制组件，所述支架上端面设置有减震器，减震器上端面设置有工作台，Y组件设置于工作台上端面，Y组件上安装有X组件，X组件上安装有Z组件和平衡组件，平衡组件一端与Z组件连接，Z组件与工作台垂直的端部连接测头组件，所述计数组件为三组，三组计数组件分别设置在Y组件、X组件和Z组件上，所述外罩将支架、减震器、工作台、Y组件、X组件、Z组件、平衡组件和计数组件罩在其内部，并且外罩底部与支架底部固定连接，所述Y组件、X组件、Z组件和计数组件分别与控制组件电连接。

优选的，所述Y组件包括主立柱、副立柱、Y滑架、Y主导轨、Y副导轨和Y直线电机，主立柱和副立柱分别竖向安装在工作台上端面的左右两侧，主立柱和副立柱上端面平行，主立柱上端面布置有Y主导轨，副立柱上端面布置有Y副导轨，Y主导轨和Y副导轨上分别设置有与之配合滑动的滑块，所述主立柱上端面还设置有Y直线电机，Y直线电机与Y主导轨平行，Y直线电机的定子固定在主立柱上端面，Y滑架下端面分别连接Y主导轨的滑块和Y直线电机的动子，所述计数组件一部分设置于主立柱左侧面上端，并且计数组件另一部分与Y滑架左侧连接，所述Y滑架和Y副导轨的滑块上端面分别连接X组件，所述Y直线电机与控制组件电连接。

优选的，所述主立柱和副立柱均为方形立柱，方形立柱分别平行安装在工作台左右两侧，主立柱的左侧面和副立柱的右侧面开设有贯通的U形投料口，U形投料口开口朝下，所述Y主导轨为双滑块导轨，Y副导轨为单滑块导轨，Y副导轨的滑块位于Y主导轨的两个滑块中轴线偏前位置，Y副导轨的滑块与X组件之间设置有调节组件，用于调节X组件的水平度。

优选的，所述X组件包括横梁、X滑架、X主导轨、X副导轨和X直线电机，横梁左端下侧连接Y滑架，横梁右端下侧连接Y副导轨滑块上的调节组件，所述横梁下端面与工作台的工作面平行，横梁正前面与工作台的工作面垂直，横梁正前面的上下侧沿横梁长度方向分别布置有X副导轨和X主导轨，所述X主导轨为双滑块导轨，X副导轨为单滑块导轨，X副导轨的滑块位于X主导轨的两个滑块中轴线位置，X副导轨和X主导轨的滑块前侧分别连接X滑架的背面，X副导轨和X主导轨之间设置有X直线电机，X直线电机的定子与横梁连接，X直线电机的动子连接X滑架背面，所述横梁靠近X滑架一侧设置有计数组件，计数组件一部分与横梁连接，并且计数组件与X主导轨平行，计数组件另一部分与X滑架连接，X滑架正前面设置有Z组件，X直线电机与控制组件电连接。

优选的，所述Z组件包括Z轴、Z滑架、Z主导轨、Z副导轨和Z直线电机，Z主导轨和Z副导轨分别固定在X滑架正前面的两个竖向凸台上，Z滑架的背面分别与Z主导轨和Z副导轨的滑块固定连接，所述Z直线电机竖向安装在X滑架右侧面，Z直线电机的定子与X滑架固定连接，Z直线电机的动子与Z滑架连接，所述计数组件一部分与X滑架连接，并且计数组件与Z主导轨平行，计数组件另一部分与Z滑架连接，所述Z轴设置在Z主导轨和Z副导轨之间的空间内，并且Z轴与Z滑架背面固定连接，所述Z轴与工作台垂直，Z轴靠近工作台的一端连接测头组件，Z轴远离工作台的一端连接平衡组件，所述Z直线电机与控制组件电连接。

优选的，所述平衡组件包括转向轮、平衡导轨、平衡块和连接带，平衡导轨竖向固定在X滑架正前面左侧位置，平衡块可滑动固定于平衡导轨上，平衡导轨中心与Z轴中心之间的距离为转向轮的直径长度，转向轮固定于X滑架顶部，所述连接带一端与平衡块连接，连接带另一端绕过转向轮与Z组件连接。

优选的，所述平衡块为铅块，平衡块沿平衡导轨上下移动的力与Z组件及Z组件端部所连接的测头组件上下移动的力平衡。

优选的，所述计数组件包括读数头连接件、读数头和光栅尺，光栅尺贴装在主立柱左侧上端，读数头连接读数头连接件，读数头连接件与Y滑架左侧连接，读数头连接件使读数头指向光栅尺；光栅尺贴装在横梁靠近X滑架的一侧，读数头连接读数头连接件，读数头连接件与X滑架连接，读数头连接件使读数头指向光栅尺；光栅尺贴装在X滑架靠近Z滑架的一侧，读数头连接读数头连接件，读数头连接件与Z滑架连接，读数头连接件使读数头指向光栅尺，所述读数头与控制组件电连接。

优选的，所述支架底部四角分别布置有支撑脚，支撑脚为可调节万向支脚，三维高速测量仪器通过支撑脚放置于生产现场地面并且可移动；所述减震器为四个，四个减震器上下端面齐平，四个减震器分别设置于支架上端面的四角，四个减震器分别设置于工作台四个转角下面，减震器为橡胶材质的圆柱体，减震器上下端面的轴线上伸出螺纹杆用于连接工作台和支架；所述外罩在工作台对应位置的前后左右位置预留用于进出料的工作窗口，外罩上还设置有显示器，控制组件设置在支架内，控制组件与显示器电连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

（1）本实用新型公开了一种三维高速测量仪器，由Y组件、X组件和Z组件实现了YXZ三个方向的快速移动，Y组件、X组件和Z组件的导轨全部使用高精度直线导轨，既保证了测量精度，又能适应生产现场的环境要求；Y组件、X组件和Z组件的驱动均采用直线电机，可以实现高加速和高速度，同时没有减速和传动机构，结构简单，系统可靠性高，同时Y组件、X组件和Z组件均采用主导轨双滑块、副导轨单滑块的组合形式，保证在各个平面运行的稳定性；

（2）本实用新型三维高速测量仪器的Y组件、X组件和Z组件上均设置有计数组件，通过读数头与光栅尺可提取YXZ各个方向的测量数据，数据获得快速准确，可快速准确对被测件进行在线测量；

（3）本实用新型Z组件处于重力方向，因此采用平衡组件连接Z轴，平衡组件提供了反向平衡力，且与Z组件同步运动，当Z轴部处于任意高度时都可以保持平衡效果，平衡组件中的平衡导轨对平衡块起到导向扶持的作用，避免上下运动中平衡块偏移摆动，提高测量精度；

（4）本实用新型三维高速测量仪器的整机采用全包的外罩，减少灰尘的侵入，减少温度变化对测量精度的影响，并且外罩四面都留有进料通道，方便从四个方向进料和出料，便于与生产线结合；

（5）本实用新型Y组件的Y主导轨和Y副导轨分别设置于主立柱和副立柱上，Y主导轨和Y副导轨设置于主立柱和副立柱形成高架结构，Y主导轨和Y副导轨以上部分移动，这种结构减少了移动部分的重量，减小了移动部分重心与导轨面的距离；由于主立柱和副立柱固定不移动，可在主立柱和副立柱侧面开设U形投料口，U形投料口开口朝下，可以实现在侧面进出料；

（6）本实用新型具有极高的测量速度，满足在线测量产品的速度要求；另外不使用气源，自身具备隔振性，不额外增加成本，方便在生产现场使用，具备高速度、低环境要求的特性。

附图说明

图1、本实用新型一种三维高速测量仪器的剖面结构示意图；

图2、本实用新型一种三维高速测量仪器的整体结构示意图；

图3、本实用新型一种三维高速测量仪器的Y组件结构示意图；

图4、本实用新型一种三维高速测量仪器的X组件结构示意图；

图5、本实用新型一种三维高速测量仪器的Z组件结构示意图；

图6、本实用新型一种三维高速测量仪器的平衡组件结构示意图；

图7、本实用新型一种三维高速测量仪器的计数组件结构示意图。

附图标记说明：

1、外罩，2、支撑脚，3、支架，4、减震器，5、工作台，6、Y组件，7、X组件，8、Z组件，9、平衡组件，10、计数组件；

6-1、主立柱，6-2、副立柱，6-3、Y滑架，6-4、Y主导轨，6-5、Y副导轨，6-6、Y直线电机；

7-1、横梁，7-2、X滑架，7-3、X主导轨，7-4、X副导轨，7-5、X直线电机；

8-1、Z轴，8-2、Z滑架，8-3、Z主导轨，8-4、Z副导轨，8-5、Z直线电机；

9-1、转向轮，9-2、平衡导轨，9-3、平衡块，9-4、连接带；

10-1、光栅尺，10-2、读数头，10-3、读数头连接件。

具体实施方式

下面结合实施例描述本实用新型具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

实施例1

如图1所示，本实用新型公开了一种三维高速测量仪器，包括外罩1、支架3、减震器4、工作台5、Y组件6、X组件7、Z组件8、平衡组件9、计数组件10和控制组件，所述支架3上端面设置有减震器4，减震器4上端面设置有工作台5，Y组件6设置于工作台5上端面，Y组件6上安装有X组件7，X组件7上安装有Z组件8和平衡组件9，平衡组件9一端与Z组件8连接，Z组件8与工作台5垂直的端部连接测头组件，所述计数组件10为三组，三组计数组件10分别设置在Y组件6、X组件7和Z组件8上，所述外罩1将支架3、减震器4、工作台5、Y组件6、X组件7、Z组件8、平衡组件9和计数组件10罩在其内部，并且外罩1底部与支架3底部固定连接，所述Y组件6、X组件7、Z组件8和计数组件10分别与控制组件电连接。

所述工作台5下部与支架3之间通过减震器4连接，支架3下平面四周布置四个支撑脚2，整机由支撑脚2支撑放于地面上。

实施例2

如图3所示，优选的，所述Y组件6包括主立柱6-1、副立柱6-2、Y滑架6-3、Y主导轨6-4、Y副导轨6-5和Y直线电机6-6，主立柱6-1和副立柱6-2分别竖向安装在工作台5上端面的左右两侧，主立柱6-1和副立柱6-2上端面平行，主立柱6-1上端面布置有Y主导轨6-4，副立柱6-2上端面布置有Y副导轨6-5，Y主导轨6-4和Y副导轨6-5上分别设置有与之配合滑动的滑块，所述主立柱6-1上端面还设置有Y直线电机6-6，Y直线电机6-6与Y主导轨6-4平行，Y直线电机6-6的定子固定在主立柱6-1上端面，Y滑架6-3下端面分别连接Y主导轨6-4的滑块和Y直线电机6-6的动子，所述计数组件10一部分设置于主立柱6-1左侧面上端，并且计数组件10另一部分与Y滑架6-3左侧连接，所述Y滑架6-3和Y副导轨6-5的滑块上端面分别连接X组件7，所述Y直线电机6-6与控制组件电连接。

如图3所示，优选的，所述主立柱6-1和副立柱6-2均为方形立柱，方形立柱分别平行安装在工作台5左右两侧，主立柱6-1的左侧面和副立柱6-2的右侧面开设有贯通的U形投料口，U形投料口开口朝下，所述Y主导轨6-4为双滑块导轨，Y副导轨6-5为单滑块导轨，Y副导轨6-5的滑块位于Y主导轨6-4的两个滑块中轴线偏前位置，Y副导轨6-5的滑块与X组件7之间设置有调节组件，用于调节X组件7的水平度。

所述Y主导轨6-4为双滑块导轨，Y副导轨6-5为单滑块，三个滑块可保证与之连接的X组件运行的稳定性。

实施例3

如图4所示，优选的，所述X组件7包括横梁7-1、X滑架7-2、X主导轨7-3、X副导轨7-4和X直线电机7-5，横梁7-1左端下侧连接Y滑架6-3，横梁7-1右端下侧连接Y副导轨6-5滑块上的调节组件，所述横梁7-1下端面与工作台5的工作面平行，横梁7-1正前面与工作台5的工作面垂直，横梁7-1正前面的上下侧沿横梁7-1长度方向分别布置有X副导轨7-4和X主导轨7-3，所述X主导轨7-3为双滑块导轨，X副导轨7-4为单滑块导轨，X副导轨7-4的滑块位于X主导轨7-3的两个滑块中轴线位置，X副导轨7-4和X主导轨7-3的滑块前侧分别连接X滑架7-2的背面，X副导轨7-4和X主导轨7-3之间设置有X直线电机7-5，X直线电机7-5的定子与横梁7-1连接，X直线电机7-5的动子连接X滑架7-2背面，所述横梁7-1靠近X滑架7-2一侧设置有计数组件10，计数组件10一部分与横梁7-1连接，并且计数组件10与X主导轨7-3平行，计数组件10另一部分与X滑架7-2连接，X滑架7-2正前面设置有Z组件8，X直线电机7-5与控制组件电连接。

所述X主导轨7-3为双滑块导轨，位于横梁7-1前工作面的下端，X副导轨7-4为单滑块，位于横梁7-1前工作面上端，X副导轨7-4的滑块位于X主导轨7-3的两个滑块中轴线位置，三个滑块保证与之连接的X滑架7-2运行的稳定性。

实施例4

如图5所示，优选的，所述Z组件8包括Z轴8-1、Z滑架8-2、Z主导轨8-3、Z副导轨8-4和Z直线电机8-5，Z主导轨8-3和Z副导轨8-4分别固定在X滑架7-2正前面的两个竖向凸台上，Z滑架8-2的背面分别与Z主导轨8-3和Z副导轨8-4的滑块固定连接，所述Z直线电机8-5竖向安装在X滑架7-2右侧面，Z直线电机8-5的定子与X滑架7-2固定连接，Z直线电机8-5的动子与Z滑架8-2连接，所述计数组件10一部分与X滑架7-2连接，并且计数组件10与Z主导轨8-3平行，计数组件10另一部分与Z滑架8-2连接，所述Z轴8-1设置在Z主导轨8-3和Z副导轨8-4之间的空间内，并且Z轴8-1与Z滑架8-2背面固定连接，所述Z轴8-1与工作台5垂直，Z轴8-1靠近工作台5的一端连接测头组件，Z轴8-1远离工作台5的一端连接平衡组件9，所述Z直线电机8-5与控制组件电连接。

所述Z滑架8-2与X滑架7-2平行，Z滑架8-2所在平面与工作台5所在平面垂直。

三个方向中，Z方向处于重力方向，测量中Z组件来实现Z方向的测量，因此，需要一反向平衡力平衡Z组件的产生的力，避免组件受重力坠落，而平衡组件可以提供反向平衡力，且与Z组件同步运动，当Z轴端部处于任意高度时都可以保持平衡效果，平衡组件中的平衡导轨对平衡块起到导向扶持的作用，避免上下运动中平衡块偏移摆动。

实施例5

如图6所示，优选的，所述平衡组件9包括转向轮9-1、平衡导轨9-2、平衡块9-3和连接带9-4，平衡导轨9-2竖向固定在X滑架7-2正前面左侧位置，平衡块9-3可滑动固定于平衡导轨9-2上，平衡导轨9-2中心与Z轴8-1中心之间的距离为转向轮9-1的直径长度，转向轮9-1固定于X滑架7-2顶部，所述连接带9-4一端与平衡块9-3连接，连接带9-4另一端绕过转向轮9-1与Z组件8连接。

所述平衡导轨9-2对平衡块9-3起导向扶持作用，避免上下运动中平衡块9-3偏移摆动。

优选的，所述平衡块9-3为铅块，平衡块9-3沿平衡导轨9-2上下移动的力与Z组件8及Z组件8端部所连接的测头组件上下移动的力平衡，平衡块9-3用来平衡Z组件8和测头组件的力。

实施例6

如图7所示，优选的，所述计数组件10包括读数头连接件10-3、读数头10-2和光栅尺10-1，光栅尺贴装在主立柱6-1左侧上端，读数头连接读数头连接件，读数头连接件与Y滑架6-3左侧连接，读数头连接件使读数头指向光栅尺；光栅尺贴装在横梁7-1靠近X滑架7-2的一侧，读数头连接读数头连接件，读数头连接件与X滑架7-2连接，读数头连接件使读数头指向光栅尺；光栅尺贴装在X滑架7-2靠近Z滑架8-2的一侧，读数头连接读数头连接件，读数头连接件与Z滑架8-2连接，读数头连接件使读数头指向光栅尺，所述读数头与控制组件电连接。

如图2所示，优选的，所述支架3底部四角分别布置有支撑脚2，支撑脚2为可调节万向支脚，三维高速测量仪器通过支撑脚2放置于生产现场地面并且可移动；所述减震器4为四个，四个减震器4上下端面齐平，四个减震器4分别设置于支架3上端面的四角，四个减震器4分别设置于工作台5四个转角下面，减震器4为橡胶材质的圆柱体，减震器4上下端面的轴线上伸出螺纹杆用于连接工作台5和支架3；所述外罩1在工作台5对应位置的前后左右位置预留用于进出料的工作窗口，外罩1上还设置有显示器，控制组件设置在支架3内，控制组件与显示器电连接。

所述外罩1的外形为矩形柜，外罩1的工作窗口与工作台5齐平，并且外罩1的工作窗口与主立柱6-1和副立柱6-2开设的U形投料口齐平。

所述工作台5为花岗岩材质，形状为矩形。

实施例7

如图1所示，优选的，一种三维高速测量仪器的操作方法，包括以下步骤：

步骤1：将被测件放置到上述的三维高速测量仪器的工作台5上，保证被测件的被测部位处于三维高速测量仪器测量行程内；

步骤2：控制组件驱动Y组件6、X组件7和Z组件8，将安装在Z组件8底部的测头组件移动到被测件的测量位置；

步骤3：当测头组件接触被测件时，触发测头组件测头内部开关，测头组件发送一个触发信号到控制组件，控制组件接收到测头组件发送的触发信号后，将当前的计数组件10实时反馈的三轴位置锁存，锁存的三轴位置即为测头组件与被测件接触点的坐标位置；

步骤4：当前接触点的三轴位置锁存后，控制组件驱动Y组件6、X组件7和Z组件8移动，使测头组件离开当前接触点，当测头组件脱离被测件后，内部电路复位，等待下一次触发；

步骤5：控制组件按照预先设置的测量程序，移动测头组件接触被测件上多个位置，获取大量接触点的坐标位置，通过这些接触点的坐标位置计算，即可对被测件的形状、位置公差进行计算和评定。

所述测量程序为常规程序，用于通过多个接触点的坐标位置计算被测件的形状和位置公差，对被测件是否符合要求做出评定。

控制组件内部嵌入有测量程序，控制组件运行后，驱动直线电机运行，移动测头组件到指定的测量位置。

所述计数组件10、测头组件、各个直线电机和控制组件组成电气系统，计数组件10、测头组件、各个直线电机都与控制组件连接，计数组件10实时将三个轴（X、Y、Z）的当前位置反馈到控制组件，各个直线电机可在控制组件驱动下平稳地移动三轴到指定位置，测头组件接触到被测件后会发送一个触发信号到控制组件。

所述测头组件为常规测量组件，测头组件内部设置有高灵敏度开关，当测头组件接触被测件时，触发测头内部的开关，测头组件会发送一个触发信号到控制组件。

本实用新型的工作原理如下：

如图1所示，本实用新型公开了一种三维高速测量仪器，包括外罩1、支架3、减震器4、工作台5、Y组件6、X组件7、Z组件8、平衡组件9、计数组件10和控制组件，Y滑架6-3及与之连接件沿Y主导轨6-4前后运行，X滑架7-2及与之连接件沿X主导轨7-3左右运行，Z滑架8-2及与之连接件沿Z主导轨8-3上下移动，各方向均采用直线导轨的导向结构，而非气浮导轨，省去了气源以及与气源相关的处理元件及管线，结构简单，采用直线导轨支撑对环境要求较低，可以用于生产现场的测量；本实用新型各个方向直线导轨均采用主导轨双滑块、副导轨单滑块的组合形式，保证在各个平面运行的稳定性；各个方向采用直线电机直接传动，可以实现高加速和高速度，直线电机的动子直接与移动部件连接，各个方向的直线电机位于主、副直线导轨中间位置，保障传动受力均衡，与传统的伺服电机传动对比，省去了伺服电机减速机构以及将旋转运动转为直线运动的机构，结构简单。

测量时：

将被测件放置到工作台5上，保证被测物的被测部位处于仪器测量行程内，控制组件驱动Y组件6、X组件7和Z组件8，将安装在Z组件8底部的测头组件移动到被测件的测量位置；当测头组件接触被测件时，触发测头组件测头内部开关，测头组件发送一个触发信号到控制组件，控制组件接收到测头组件发送的触发信号后，将当前的计数组件10（读数头与光栅尺读取各个接触点的测量数据）实时反馈的三轴位置锁存，锁存的三轴位置即为测头组件与被测件接触点的坐标位置；当前接触点的三轴位置锁存后，控制组件驱动Y组件6、X组件7和Z组件8移动，使测头组件离开当前接触点，当测头组件脱离与被测件接触后，内部电路复位，等待下一次触发；控制组件按照预先设置的测量程序，移动测头组件接触被测件上多个位置，获取大量接触点的坐标位置，通过这些接触点的坐标位置计算，即可对被测件的形状、位置公差进行计算和评定。

在生产线上，配合生产节拍，将被测件从一个进料口送入，待测量完成，从出料口拿出，进出料口的选择根据现场位置自由组合，被测件进出料也可与机器人配合使用，在生产线应用灵活，根据具体情况具体设置。

本实用新型具有极高的测量速度，满足在线测量产品的速度要求；另外不使用气源，自身具备隔振性，方便在生产现场使用，此实用新型具备高速度、低环境要求的特性。

本实用新型公开了一种三维高速测量仪器，由Y组件、X组件和Z组件实现了YXZ三个方向的快速移动，Y组件、X组件和Z组件的导轨全部使用高精度直线导轨，既保证了测量精度，又能适应生产现场的环境要求；Y组件、X组件和Z组件的驱动均采用直线电机，可以实现高加速和高速度，同时没有减速和传动机构，结构简单，系统可靠性高，同时Y组件、X组件和Z组件均采用主导轨双滑块、副导轨单滑块的组合形式，保证在各个平面运行的稳定性。

本实用新型三维高速测量仪器的Y组件、X组件和Z组件上均设置有计数组件，通过读数头与光栅尺可提取YXZ各个方向的测量数据，数据获得快速准确，可快速准确对被测件进行在线测量。

本实用新型Z组件处于重力方向，因此采用平衡组件连接Z轴，平衡组件提供了反向平衡力，且与Z组件同步运动，当Z轴部处于任意高度时都可以保持平衡效果，平衡组件中的平衡导轨对平衡块起到导向扶持的作用，避免上下运动中平衡块偏移摆动，提高测量精度。

本实用新型三维高速测量仪器的整机采用全包的外罩，减少灰尘的侵入，减少温度变化对测量精度的影响，并且外罩四面都留有进料通道，方便从四个方向进料和出料，便于与生产线结合。

本实用新型Y组件的Y主导轨和Y副导轨分别设置于主立柱和副立柱上，Y主导轨和Y副导轨设置于主立柱和副立柱形成高架结构，Y主导轨和Y副导轨以上部分移动，这种结构减少了移动部分的重量，减小了移动部分重心与导轨面的距离；由于主立柱和副立柱固定不移动，可在主立柱和副立柱侧面开设U形投料口，U形投料口开口朝下，可以实现在侧面进出料。

本实用新型具有极高的测量速度，满足在线测量产品的速度要求；另外不使用气源，自身具备隔振性，不额外增加成本，方便在生产现场使用，具备高速度、低环境要求的特性。

上面对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。

Claims (9)

1.一种三维高速测量仪器，其特征在于：包括外罩（1）、支架（3）、减震器（4）、工作台（5）、Y组件（6）、X组件（7）、Z组件（8）、平衡组件（9）、计数组件（10）和控制组件，所述支架（3）上端面设置有减震器（4），减震器（4）上端面设置有工作台（5），Y组件（6）设置于工作台（5）上端面，Y组件（6）上安装有X组件（7），X组件（7）上安装有Z组件（8）和平衡组件（9），平衡组件（9）一端与Z组件（8）连接，Z组件（8）与工作台（5）垂直的端部连接测头组件，所述计数组件（10）为三组，三组计数组件（10）分别设置在Y组件（6）、X组件（7）和Z组件（8）上，所述外罩（1）将支架（3）、减震器（4）、工作台（5）、Y组件（6）、X组件（7）、Z组件（8）、平衡组件（9）和计数组件（10）罩在其内部，并且外罩（1）底部与支架（3）底部固定连接，所述Y组件（6）、X组件（7）、Z组件（8）和计数组件（10）分别与控制组件电连接。

2.根据权利要求1所述的一种三维高速测量仪器，其特征在于：所述Y组件（6）包括主立柱（6-1）、副立柱（6-2）、Y滑架（6-3）、Y主导轨（6-4）、Y副导轨（6-5）和Y直线电机（6-6），主立柱（6-1）和副立柱（6-2）分别竖向安装在工作台（5）上端面的左右两侧，主立柱（6-1）和副立柱（6-2）上端面平行，主立柱（6-1）上端面布置有Y主导轨（6-4），副立柱（6-2）上端面布置有Y副导轨（6-5），Y主导轨（6-4）和Y副导轨（6-5）上分别设置有与之配合滑动的滑块，所述主立柱（6-1）上端面还设置有Y直线电机（6-6），Y直线电机（6-6）与Y主导轨（6-4）平行，Y直线电机（6-6）的定子固定在主立柱（6-1）上端面，Y滑架（6-3）下端面分别连接Y主导轨（6-4）的滑块和Y直线电机（6-6）的动子，所述计数组件（10）一部分设置于主立柱（6-1）左侧面上端，并且计数组件（10）另一部分与Y滑架（6-3）左侧连接，所述Y滑架（6-3）和Y副导轨（6-5）的滑块上端面分别连接X组件（7），所述Y直线电机（6-6）与控制组件电连接。

3.根据权利要求2所述的一种三维高速测量仪器，其特征在于：所述主立柱（6-1）和副立柱（6-2）均为方形立柱，方形立柱分别平行安装在工作台（5）左右两侧，主立柱（6-1）的左侧面和副立柱（6-2）的右侧面开设有贯通的U形投料口，U形投料口开口朝下，所述Y主导轨（6-4）为双滑块导轨，Y副导轨（6-5）为单滑块导轨，Y副导轨（6-5）的滑块位于Y主导轨（6-4）的两个滑块中轴线偏前位置，Y副导轨（6-5）的滑块与X组件（7）之间设置有调节组件，用于调节X组件（7）的水平度。

4.根据权利要求3所述的一种三维高速测量仪器，其特征在于：所述X组件（7）包括横梁（7-1）、X滑架（7-2）、X主导轨（7-3）、X副导轨（7-4）和X直线电机（7-5），横梁（7-1）左端下侧连接Y滑架（6-3），横梁（7-1）右端下侧连接Y副导轨（6-5）滑块上的调节组件，所述横梁（7-1）下端面与工作台（5）的工作面平行，横梁（7-1）正前面与工作台（5）的工作面垂直，横梁（7-1）正前面的上下侧沿横梁（7-1）长度方向分别布置有X副导轨（7-4）和X主导轨（7-3），所述X主导轨（7-3）为双滑块导轨，X副导轨（7-4）为单滑块导轨，X副导轨（7-4）的滑块位于X主导轨（7-3）的两个滑块中轴线位置，X副导轨（7-4）和X主导轨（7-3）的滑块前侧分别连接X滑架（7-2）的背面，X副导轨（7-4）和X主导轨（7-3）之间设置有X直线电机（7-5），X直线电机（7-5）的定子与横梁（7-1）连接，X直线电机（7-5）的动子连接X滑架（7-2）背面，所述横梁（7-1）靠近X滑架（7-2）一侧设置有计数组件（10），计数组件（10）一部分与横梁（7-1）连接，并且计数组件（10）与X主导轨（7-3）平行，计数组件（10）另一部分与X滑架（7-2）连接，X滑架（7-2）正前面设置有Z组件（8），X直线电机（7-5）与控制组件电连接。

5.根据权利要求4所述的一种三维高速测量仪器，其特征在于：所述Z组件（8）包括Z轴（8-1）、Z滑架（8-2）、Z主导轨（8-3）、Z副导轨（8-4）和Z直线电机（8-5），Z主导轨（8-3）和Z副导轨（8-4）分别固定在X滑架（7-2）正前面的两个竖向凸台上，Z滑架（8-2）的背面分别与Z主导轨（8-3）和Z副导轨（8-4）的滑块固定连接，所述Z直线电机（8-5）竖向安装在X滑架（7-2）右侧面，Z直线电机（8-5）的定子与X滑架（7-2）固定连接，Z直线电机（8-5）的动子与Z滑架（8-2）连接，所述计数组件（10）一部分与X滑架（7-2）连接，并且计数组件（10）与Z主导轨（8-3）平行，计数组件（10）另一部分与Z滑架（8-2）连接，所述Z轴（8-1）设置在Z主导轨（8-3）和Z副导轨（8-4）之间的空间内，并且Z轴（8-1）与Z滑架（8-2）背面固定连接，所述Z轴（8-1）与工作台（5）垂直，Z轴（8-1）靠近工作台（5）的一端连接测头组件，Z轴（8-1）远离工作台（5）的一端连接平衡组件（9），所述Z直线电机（8-5）与控制组件电连接。

6.根据权利要求5所述的一种三维高速测量仪器，其特征在于：所述平衡组件（9）包括转向轮（9-1）、平衡导轨（9-2）、平衡块（9-3）和连接带（9-4），平衡导轨（9-2）竖向固定在X滑架（7-2）正前面左侧位置，平衡块（9-3）可滑动固定于平衡导轨（9-2）上，平衡导轨（9-2）中心与Z轴（8-1）中心之间的距离为转向轮（9-1）的直径长度，转向轮（9-1）固定于X滑架（7-2）顶部，所述连接带（9-4）一端与平衡块（9-3）连接，连接带（9-4）另一端绕过转向轮（9-1）与Z组件（8）连接。

7.根据权利要求6所述的一种三维高速测量仪器，其特征在于：所述平衡块（9-3）为铅块，平衡块（9-3）沿平衡导轨（9-2）上下移动的力与Z组件（8）及Z组件（8）端部所连接的测头组件上下移动的力平衡。

8.根据权利要求2、4、5任一项所述的一种三维高速测量仪器，其特征在于：所述计数组件（10）包括读数头连接件、读数头和光栅尺，光栅尺贴装在主立柱（6-1）左侧上端，读数头连接读数头连接件，读数头连接件与Y滑架（6-3）左侧连接，读数头连接件使读数头指向光栅尺；光栅尺贴装在横梁（7-1）靠近X滑架（7-2）的一侧，读数头连接读数头连接件，读数头连接件与X滑架（7-2）连接，读数头连接件使读数头指向光栅尺；光栅尺贴装在X滑架（7-2）靠近Z滑架（8-2）的一侧，读数头连接读数头连接件，读数头连接件与Z滑架（8-2）连接，读数头连接件使读数头指向光栅尺，所述读数头与控制组件电连接。

9.根据权利要求1所述的一种三维高速测量仪器，其特征在于：所述支架（3）底部四角分别布置有支撑脚（2），支撑脚（2）为可调节万向支脚，三维高速测量仪器通过支撑脚（2）放置于生产现场地面并且可移动；所述减震器（4）为四个，四个减震器（4）上下端面齐平，四个减震器（4）分别设置于支架（3）上端面的四角，四个减震器（4）分别设置于工作台（5）四个转角下面，减震器（4）为橡胶材质的圆柱体，减震器（4）上下端面的轴线上伸出螺纹杆用于连接工作台（5）和支架（3）；所述外罩（1）在工作台（5）对应位置的前后左右位置预留用于进出料的工作窗口，外罩（1）上还设置有显示器，控制组件设置在支架（3）内，控制组件与显示器电连接。

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