专利名称：水平臂坐标测量机器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水平臂类型的坐标测量机器。
背景技术：
上述类型的坐标测量机器是公知的，其包括底座，设置有沿 第一水平X轴线的导專九；第一4乇架(carriage),在底座上沿X轴线 移动并且包括立柱，该立柱设置有沿第二垂直轴线的导轨；第二托 架，由立柱承载并且沿Z轴线在上述立柱上滑动；以及臂，由第二 托架承载并且沿与X轴线正交的第三水平Y轴线延伸。臂的一端 适合于承载用于测量零件的尺度特征的接触器(contact)或光学检 测器。
为了使第二托架保持平衡的目的，上述类型的机器通常设置有 平4軒物(counterweight,砝码)，该平4軒物通过带子^皮固定至第二4乇 架并且在立^主内滑动。
更具体;也，立^主在内部i殳置有垂直导轨，平衡物沿该导4九移动。
由于立柱必须被加工成具有预期的精度(通常通过挤压制造) 以获得用于导轨的静止表面，并且由于导轨的成本，因此这种解决 方法需要高的制造成本
发明内容
因此本发明的目的是制造一种水平臂坐标测量机器，该坐标测 量斗几器可以解决上述的4支术难题。
本发明的目的通过根据权利要求1的测量机器实现。
为了更好地理解本发明，现在将参照附图对作为非限制性实例
的优选实施例进行描述，在附图中
图l是根据本发明的水平臂坐标测量机器的透视图； 图2是图1中片几器的立柱的俯4见图3和图4分别是图1中机器的平衡物的侧视图和后视图。
具体实施例方式
在图1中，水平臂坐标测量机器作为一个整体用l表示。
机器l基本上包括底座2,设置有沿水平X轴线的导轨3; 第一4乇架4，在底座2上沿X轴线移动并且"i殳置有沿垂直Z轴线延 伸的导轨5;第二托架6，由第一托架4承载并且沿Z轴线滑动； 以及水平臂7，由第二托架6承载、沿与X轴线正交的Y轴线延伸 并且沿Y轴线轴向地移动。臂7的一端适合于承载用于测量零件的 尺度特征的接触器或光学检测器(未示出)。
更具体i也，底座2基本上由箱形结构(boxed structure) 10构 成，该箱形结构在X轴线方向上伸长、具有固定的截面、具有平的 的水平下壁ll和上壁12以及一只于垂直的且相互平4于的侧壁13、 14。侧壁13、 14以小于壁11、 12的宽度的距离相互间隔，以使下壁和 上壁/人侧壁13、 14侧向地伸出乂人而具有相应的侧翼15。
沿轴线X的用于第一托架4的滑动导轨3 ^皮固定在上壁12的 侧翼15下面，因此该上壁呈现出平的类似地板的上表面，该上表 面上没有导l九和4青密部件。
第一托架4包括在导轨3上移动的下底座16和具有垂直轴线 管状结构的立柱17,该立柱从底座16向上延伸并且承载托架6的 导轨5。
更确切地，底座16由刚性地紧固至立柱17的中心体18构成， 一对侧肩19、 20紧固于中心体18的相对侧并且各自通过滑行装置 (侈'J^口, J求S走寿争(ball circulation )类型或气动静力(pneumatic static ) 类型)(未示出)沿相应的轨道3滑动。
立柱17 (图2)拥有具有固定截面的管状结构，并且由C形区 段23 (该区段限定立柱17的后壁24和相应的侧壁25)和沿区段 23的自由侧被紧固(优选地为焊接)的前板26适当地形成。
用于第二托架6的导轨5被正面地紧固至立柱17的前板26， 并且与由第二托架6承载的滑动装置21 (例如，球旋转类型或气动 请争力类型)相配合。
区段23和前板26界定了立柱17的内腔27，该内腔具有基本 上为矩形的截面。
在上述的腔27中是被容纳的平衡物28,该平衡物通过带子29 被固定至第二托架6。更具体地，带子29具有分别紧固至第二托架 6 (图1 )和平衡物28 (图3和图4)的端部，并且缠绕导轮30 (图2)，该导4仑^皮方文置在立柱17上端附近并且围绕具有平^f亍于轴线Y 的水平A轴线的轴31 4争动。
平衡物28 (图3和图4)呈现出基本上为平行六面体的形状并 且通过多个轮子33、 34在立柱17的腔27内被引导，该多个轮子 由平纟軒物承载并且净皮方文置成与立柱17的壁直4妄4妄触。 一些l仑子(用 标号33表示)具有固定轴线；其他轮子(用标号34表示)被安装 在相应的片簧35上，该片簧适合于产生弹性预载。平行于轴线X
和轴线Y的每一个，平4軒物在一个方向上#:多个固定轴线的4仑子
33支撑，并且在另一个方向上被轮子34支撑，从而确保间隙张紧 (clearance takeup )。
具体地，在平衡物28的一个后面38上(图4)安装三个固定 轴线轮子33，其中两个轮子靠近面38的上边角而一个轮子在靠近 后面的4妄近下侧的中线上。因此这些l仑子33限定了相对于立柱17 (图2 )的后壁24的相应的单向静止(unidirectional rest )。
在相反方向上的弹性静止(即，相对于立柱17的前板26)由 4仑子34来限定，该4仑子由在平衡物28的前面40的中央处的相应 的弹簧35来支撑。
两个轮子33进一步被安装在平衡物的侧面48上，且位于面48 的中线上并JU妄近上述面的上侧和下侧。这些4仑子限定了相对于立 柱17的侧壁25的相应的静止。 一个l仑子34相对于平纟軒物28 4皮相 应的弹簧35支撑在侧面49上的中央位置中，并且相对立柱17与 侧壁25^妄触〉衮动。
秀k子33被安装在平衡物28的相应的凹槽36中并且围绕相应 的销37转动，该销被放入平衡物28中且被紧固于其中。轮子34的弹簧35各自伸出地(protrudingly )紧固至被紧固至 平4耔物28的上面44的相应挡块41,并且平4亍地延伸至平4軒物28 的才目应的面40、 49。
沿垂直方向伸长、基本上为矩形的每个弹簧35 (图3和图4) 具有上槽45和下槽46,该上槽和下槽穿过弹簧的纵向中线并沿该 纵向中线相互排成一条直线。轮子34被容纳在下槽46中并且绕轴 (axis) 47转动，该轴47作为越过该下槽自身的桥被紧固。
由车仑子33和孝仑子34所确定的锚定系统是均衡的并且消除了除 了沿Z轴线的平移之外的所有自由度；然而该锚定系统是弹性的， 因此不仅能够容许立柱17的壁可能存在的表面不平整(立柱的壁 具有源自所采用的冶金制造过程的相对粗糙的抛光面)，并且还能 够4立紧间隙，乂人而确^呆平衡物28的^见则运动。该弹性4苗定系统的 尺寸^皮i殳计成与平4lf物28加速时所产生的惯性力形成对照 (contrast )。
便利地，轮子33、 34或者由弹性材料制成或者涂覆有弹性材 料，该弹性材料具有高的抗磨损性和良好的阻尼容量，例如，蜂窝 状聚亚氨酯弹性体。
机器的移动部件以本身已知的方式通过齿条和齿轮装置(未示 出)#1驱动，该齿条和齿寿仑装置通过相应的电动才几51、 52、 53马区 动。
通过配线(未示出)来实现电动才几51、 52、 53与相应的动力 及控制系统(未示出)的连接，位于相对移动的部件之间的过渡区 (transition zone )中的这些配线容纳于关节连4妄的链54中。从根据本发明所制造的机器1的特性的检验来看，本发明可以 获得的优势是明显的。
具体地，采用由平^f軒物28所承载并且与立柱17的壁24、 25、 26接触操作的轮子系统允许去除通常在已知的应用中所采用的滑 动导轨，并且因此很大程度上降低了立柱17的制造成本。
最后，显然的是，在不背离所附权利要求所限定的本发明保护 范围的前提下，可以对所述才几器1实施各种更改和变化。
权利要求
1. 一种坐标测量机器(1)，包括底座(2)，设置有沿第一水平轴线(X)的第一导向装置(3)；第一托架(4)，在所述底座(2)上沿所述第一轴线(X)移动并且包括立柱(17)，所述立柱设置有沿第二垂直轴线(Z)延伸的第二导向装置(5)；第二托架(6)，由立柱(17)承载并且沿所述第二轴线(Z)滑动；水平臂(7)，由所述第二托架(6)支撑、沿水平的且与所述第一轴线(X)正交的第三轴线(Y)延伸并且沿所述第三轴线(Y)移动；以及平衡物(28)，容纳在所述立柱中并在平行于所述第二轴线(Z)的方向上移动，并且通过弹性的传动件(29)被固定至所述第二托架(6)，其特征在于，通过由所述平衡物(28)承载的多个轮子(33、34)在所述立柱(17)中对所述平衡物(28)进行导向。
2. 根据权利要求1所述的机器，其特征在于，所述平衡物的所述 轮子(33、 34)直接接触于所述立柱(17)的侧壁(24、 25、 26)而滚动。
3. 根据权利要求2所述的机器，其特征在于，所述立柱(17 )的 所述侧壁(24、 25、 26 )上没有用于所述平衡物(28 )的轨道。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的机器，其特征在于，所述轮 子(33、 34):故布置成限定出4苗定系统，所述锚定系统消除了 所述平衡物(28 )的除了沿所述第三轴线移动以外的所有自由度。
5. 根据权利要求4所述的机器，其特征在于，所述锚定系统是均 衡的。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的机器，其特征在于，平行于 所述第一轴线(X)和所述第三轴线(Y)的所述平衡物(28) 通过多个固定轴线的第一轮子(33)沿一个方向被支撑，并且 通过弹性地支撑于所述平衡物(28)上的第二轮子(34)沿另 一个方向.一皮支4掌。
7. 根据权利要求6所述的机器，其特征在于，所述第二轮子(34 ) 被安装在相应的片簧(35)上。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的机器，其特征在于，所述立 柱(17)具有容纳所述平衡物(28)的矩形截面腔(27)，并 且所述平衡物(28)具有基本上为平行六面体的形状。
9. 根据权利要求8所述的机器，其特征在于，所述平衡物(28) 设置有不与所述平衡物的垂直于第一轴线(X )的第一面(38 ) 对齐的三个第一轮子(33)，以及位于所述平衡物的与所述第 一面(38)相对的第二面(40)上的第二4仑子(34)。
10. 根据权利要求8或9所述的机器，其特征在于，所述平衡物(28 ) 设置有位于所述平衡物的垂直于第三轴线(Y )的第三面(48 ) 上的两个第一l仑子(33)，以及位于所述平衡物的与所述第三 面(48)相对的第四面(49)上的第二4仑子(34)。
11. 根据前述权利要求中任一项所述的机器，其特征在于，所述轮 子(33、 34)由弹性材料制成或者涂覆有弹性材料。
12. 根据前述权利要求中任一项所述的机器，其特征在于，所述立 柱的所述侧壁具有粗糙的抛光表面。
13. 根据前述权利要求中任一项所述的机器，其特征在于，所述立柱(28)具有由C形区段(23)以及由焊接至所述区段(23) 的自由侧的4反(26)所限定的管状结构。
全文摘要
本发明提供了一种坐标测量机器(1)，包括底座(2)，设置有平行于第一X轴线的导轨(3)；第一托架(4)，沿X轴线在导轨(3)上移动并且设置有立柱(17)；第二托架(6)，由立柱(17)承载并且沿第二垂直Z轴线移动；水平臂(7)，由第二托架(6)承载并且沿与X轴线垂直的第三水平Y轴线轴向地移动；平衡物(28)，通过带子(29)紧固于第二托架(6)，该平衡物沿Z轴线在立柱(17)内移动并且设置有与立柱(17)的侧壁(24、25、26)接触的轮子(33、34)。
文档编号G01B7/008GK101427099SQ200680054291
公开日2009年5月6日 申请日期2006年4月18日 优先权日2006年4月18日
发明者恩里科·加劳 申请人:海克斯康测量技术有限公司