一种水平臂式三坐标测量划线机制造技术

本发明专利技术公开了一种水平臂式三坐标测量划线机，包括底座、立柱、水平臂，立柱和水平臂采用了材质较轻的铝，三轴全用双套直线滑轨，水平臂直线滑轨安装方式采用两相互垂直的两个面进行安装，并在水平臂内部安装可调节拉杆，可用于调节水平臂因自重等其他原因产生的弯曲变形。本发明专利技术解决目前市场上三坐标划线机的机构不稳定，结构及零部件加工复杂，操作不灵活成本昂贵等问题。三轴相互垂直，配合精密直线滑轨实现了三维方向的运动，达到了三维立体空间的测量和划线功能，可支持各种触发、模拟扫描和非接触光学测头，可广泛适用于汽车、摩托车、挖掘机、轮船发动机、模具等大型的机械零部件的测量和划线。?

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测量和划线
，具体的说就是一种水平臂式三坐标测量划线机。
技术介绍
三坐标测量机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)及各项功能测量的仪器”。三坐标测量机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，主要用于零件和部件的尺寸误差和形位误差的测量，对保证产品的质量起着重要的作用。三坐标测量划线机是三坐标测量机的派生产物，它与三坐标测量机有许多共性，二者在机器的性能、工作原理、软件功能、组成部分、传动系统和控制系统等都相似；主要区别是对使用环境要求不高，可在生产车间中使用，还可以完成划线功能。三坐标测量划线机的机架是安装测量划线机各种构件例如测量或划线装置、校正装置、驱动装置、控制器等的基础，架体的刚度和垂直精度是影响三坐标测量划线机测量精度的主要因素。公知的大型水平臂式三坐标测量划线机的机架是由铸铁底座、立柱、水平臂构成三轴，立柱安装在铸铁导轨的底座上，水平臂垂直于立柱，通常采用全钢结构，通过三轴相互垂直运动来完成空间数据的测量、划线。这种结构虽然能够适用生产中的工作环境，具有较好的刚度，但是构件重量较大，由于自身重力水平臂和立柱容易产生挠曲，影响了测量或划线的精度，另外长久的使用划线装置，也容易导致装置测量精度的降低。也有的三坐标测量划线仪为了满足运行轻巧，架体上使用了滚动轴承，但这样导致了精度难以达到测量所需要的效果，机械耐磨性能差，其使用划线功能时稳定性比较薄弱，影响使用测量功能。另外，整个机构的加工工艺要求较高，成本较大，不利于目前市场需求。
技术实现思路
出于上述原因，本专利技术致力于创造一种水平臂式三坐标测量划线机，该测量划线机具有较好的刚度，同时具有较好的精度，并且这种测量划线机包括较高的可重复性。本专利技术采用的技术方案是一种水平臂式三坐标测量划线机，包括立柱、水平臂、底座、控制装置、位移传感器装置，测量仪器或划线仪器设置在水平臂面向测量物体的那一端，其特征在于所述底座为安装在平台上的两套相互平行的X向直线滑轨，X向直线滑轨的滑块上部安装有X滑板，构成三坐标测量划线机的X轴。所述立柱通过X滑板连接于X轴，立柱安装有两套相互平行且垂直于X轴的Z轴直线滑轨，Z轴直线滑轨的滑块上安装有Z滑板，构成三坐标的Z轴。 所述水平臂侧面安装有Y向侧直线滑轨，底面安装有Y轴移动正直线滑轨，Z滑板上安装底部带有加宽部分的Y滑板，水平臂通过Y向侧直线滑轨和Y轴移动正直线滑轨的滑块连接在Y滑板上且垂直于Z轴，构成三坐标的Y轴。所述控制装置包括分别位于X滑板、Y滑板、Z滑板上的移动微调轴传动机构和锁紧机构，还包括位于Z轴直线滑轨之间且平行于Z轴直线滑轨的传动光杆。所述位移传感器装置包括位于底座上平行于X轴安装的X轴光栅、位于立柱上平行于Z轴安装的Z轴光栅、位于水平臂上平行于Y轴安装的Y轴光栅。所述水平臂空心立方体，水平臂的两端盖之间安装有Y轴水平臂内部调节加固方管和用于调节水平臂挠度的若干根水平臂拉杆，水平臂远离测量或划线仪器的一端端盖上设有用于调整水平臂拉杆拉力大小的调节螺丝，靠近测量或划线仪器的一端端盖上设有拉紧螺帽。水平臂由铝制成，优选表面经过硬质阳极化处理的高强度航空铝。 传动光杆通过Z传动光杆下固定座和Z传动光杆上固定座安装在立柱上,靠近测量或划线仪器的一端端盖上设有测量或划线仪器的固定调节垂直治具。所述位于X滑板上的移动微调轴传动机构包括X微调手轮、X微调轴、X轴微调组合治具，X轴微调组合治具位于X滑板上，X微调手轮固定在X微调轴上，X微调轴穿过X轴微调组合治具且与X向直线滑轨侧壁紧密接触，旋转X微调手轮时利用X微调轴与X向直线滑轨侧壁的摩擦力实现X滑板移动。所述位于X滑板上的锁紧机构包括X锁紧手轮、X锁紧轴、X锁紧固定治具，X锁紧固定治具位于X滑板上，X锁紧手轮固定在X锁紧轴上，X锁紧轴穿过X锁紧固定治具，X锁紧轴的表面和X锁紧固定治具内部设有相互适应的螺纹，旋转X锁紧手轮时X锁紧轴穿过X锁紧固定治具与底座接触实现X滑板锁紧。所述位于Y滑板上的移动微调轴传动机构包括Y轴微调手轮、Y微调轴、Y轴微调固定治具，Y轴微调固定治具位于Y滑板上，Y轴微调手轮固定在Y微调轴上，Y微调轴穿过Y轴微调固定治具且与Y向侧直线滑轨侧壁紧密接触，旋转Y轴微调手轮时利用Y微调轴与Y向侧直线滑轨侧壁的摩擦力实现水平臂移动。所述位于Y滑板上的锁紧机构包括Y轴锁紧手轮、Y轴锁紧轴、Y轴锁紧固定治具，Y轴锁紧固定治具位于Y滑板上，Y轴锁紧手轮固定在Y轴锁紧轴上，Y轴锁紧轴穿过Y轴锁紧固定治具，Y轴锁紧轴的表面和Y轴锁紧固定治具内部设有相互适应的螺纹，旋转Y轴锁紧手轮时Y轴锁紧轴穿过Y轴锁紧固定治具与水平臂接触实现Y滑板锁紧。所述位于Z滑板上的移动微调轴传动机构包括Z轴微调手轮、Z微调轴、Z轴微调固定治具，Z轴微调固定治具位于Z滑板上，Z轴微调手轮固定在Z微调轴上，Z微调轴穿过Z轴微调固定治具且与Z传动光杆侧壁紧密接触，旋转Z轴微调手轮时利用Z微调轴的摩擦力实现Z滑板移动。所述位于Z滑板上的锁紧机构包括Z轴锁紧手轮、Z锁紧轴、Z轴锁紧固定治具，Z轴锁紧固定治具位于Z滑板上，Z轴锁紧手轮固定在Z锁紧轴上，Z锁紧轴穿过Z轴锁紧固定治具，Z锁紧轴的表面和Z轴锁紧固定治具内部设有相互适应的螺纹，旋转Z轴锁紧手轮时Z锁紧轴穿过Z轴锁紧固定治具与立柱接触实现Z滑板锁紧。Z轴微调固定治具上还固定有用于增加Z微调轴与Z传动光杆之间摩擦力的夹紧>J-U装直。所述为立柱空心结构，其横截面可以为“ 口 ”字形或“工”形，也可以为其它结构。立柱内设有配重块，立柱的顶端设有Z配重滑轮，配重块、Z滑板通过配重钢丝绳与Z配重滑轮相连接。立柱的材质为铝，优选表面经过硬质阳极化处理的高强度航空铝制。所述立柱上设有起防尘作用的防尘罩、水平臂钣金罩、顶盖。所述立柱的顶端与X滑板的相邻两个边之间还设有增加立柱稳定性的侧斜拉支撑杆和后斜拉支撑杆。X滑板的一侧设有用于方便放置线路、防止线路缠绕的X轴拖链，Z滑板的一侧设有Z轴拖链。Z滑板与Y滑板之间设有可以对其垂直关系进行调节的调整装置。所述平台为大理石平台，大理石平台底部设有用于调整大理石平台高度的支撑座调整地脚和调整其水平位置的整机大理石调整座。所述平台也可以为检测平台，此时仪器 直接安装在检测平台上。 本装置为手动三坐标测量划线机，人工实现三轴快速运动。当测量或划线装置距离待测物体很近时，可以手动调节X滑板、Z滑板、Y滑板上的移动微调传动机构，实现X、Y、Z轴缓慢运动，从而使测量或划线仪器以轻柔的方式触碰到待测量的表面上，从而能够获得精确的测量数据或者进行划线，并且这种架体包括较高的可重复性。当需要制动时，可以手动调节分别位于X滑板、Z滑板、Y滑板上的锁紧机构实现锁紧。本装置也可以在立柱、水平臂、底座上装设电机，制作成自动运行的三坐标测量划线机。本专利技术在原有的三坐标划线机进行改进，底座可以安装在采用稳定性极高的0级大理石平台上，也可以直接安装在检测平台上。立柱、水平臂采用航空铝精密加工，并经过硬质阳极氧化处理，立柱部分采用中空内部悬挂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水平臂式三坐标测量划线机，包括立柱(19)、水平臂(2)、底座、控制装置、位移传感器装置，测量仪器或划线仪器设置在水平臂(2)面向测量物体的那一端，其特征在于 所述底座为安装在平台上的两套相互平行的X向直线滑轨(30)，X向直线滑轨的滑块(31)上部安装有X滑板(3)，构成三坐标测量划线机的X轴； 所述立柱(19)通过X滑板(3)连接于X轴，立柱(19)安装有两套相互平行且垂直于X轴的Z轴直线滑轨(22)，Z轴直线滑轨(22)的滑块上安装有Z滑板(12)，构成三坐标的Z轴； 所述水平臂(2)侧面安装有Y向侧直线滑轨(46)，底面安装有Y轴移动正直线滑轨(35)，Z滑板(12)上安装有底部带有加宽部分的Y滑板(36)，水平臂(2)通过Y向侧直线滑轨(46)和Y轴移动正直线滑轨(35)的滑块连接在Y滑板上且垂直于Z轴，构成三坐标的Y轴； 所述控制装置包括分别位于X滑板(3)、Y滑板(36)、Z滑板(12)上的移动微调轴传动机构和锁紧机构，还包括位于Z轴直线滑轨(22)之间且平行于Z轴直线滑轨(22)的Z传动光杆(20)； 所述位移传感器装置包括位于平台上平行于X轴安装的X轴光栅(29)、位于立柱上平行于Z轴安装的轴光栅[xl]、位于水平臂上平行于Y轴安装的Y轴光栅(37) ；[x2] 所述水平臂(2)为由铝制成的空心立方体，水平臂(2)的两端盖之间安装有Y轴水平臂内部调节加固方管(44)和用于调节水平臂挠度的若干根水平臂拉杆(42)，水平臂(2)远离测量或划线仪器的一端端盖上设有用于调整水平臂拉杆拉力大小的调节螺丝，靠近测量或划线仪器的一端端盖上设有拉紧螺帽。2.如权利要求I所述的一种水平臂式三坐标测量划线机，其特征在于Z传动光杆(20)通过Z传动光杆下固定座(16)和Z传动光杆上固定座(18)安装在立柱(19)上，靠近测量或划线仪器的一端端盖上设有测量或划线仪器的固定调节垂直治具。3.如权利要求2所述的一种水平臂式三坐标测量划线机，其特征在于所述位于X滑板(3)上的移动微调轴传动机构包括X微调手轮(32)、X微调轴(67)、X轴微调组合治具(27),X轴微调组合治具(27)位于X滑板(3)上，X微调手轮(32)固定在X微调轴(67)上，X微调轴(67)穿过X轴微调组合治具(27)且与X向直线滑轨(30)侧壁紧密接触，旋转X微调手轮(32)时利用X微调轴(67)与X向直线滑轨(30)侧壁的摩擦力实现X滑板(3)移动； 所述位于X滑板(3)上的锁紧机构包括X锁紧手轮(34)、X锁紧轴(66)、X锁紧固定治具(33 )，X锁紧固定治具(33 )位于X滑板(3)上，X锁紧手轮(34)固定在X锁紧轴(66 )上，X锁紧轴(66)穿过X锁紧固定治具(33)，X锁紧轴(66)的表面和X锁紧固定治具(33)内部设有相互适应的螺纹，旋转X锁紧手轮(34)时X锁紧轴(66)穿过X锁紧固定治具(33)与底座接触实现X滑板(3)锁紧； 所述位于Y滑板(36)上的移动微调轴传动机构包括Y轴微调手轮(63)、Y微调轴(58)、Y轴微调固定治具(59)，Y轴微调固定治具(59)位于Y滑板(36)上，Y轴微调手轮(63)固定在Y微调轴(58)上，Y微调轴(58)穿过...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金岭，
申请(专利权)人：山东金马精汇天成精密技术有限公司，
类型：发明
国别省市：