一种传动装置及其坐标测量机的制作方法

本实用新型涉及精密仪器领域，具体涉及一种传动装置及其坐标测量机。

背景技术：

现有坐标测量机的常见的中短传动形式通常为同步带传动，同步带传动结构简单、性价比高，但是同步带传动方式在传动过程中存在齿形之间的啮合，在张紧力达到一定程度后，齿形可能会发生变形，导致啮合的时候不是标准齿形之间的啮合，对于高精度的测量机而言，这种不稳定的因素会给测量精度带来影响。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种传动装置及其坐标测量机，旨在提高坐标测量机测量的稳定性和准确性。

本实用新型实施例提供了一种传动装置，设置于坐标测量机上，所述传动装置包括一中空设置的矩形横梁、环抱于所述矩形横梁外且可在所述矩形横梁上滑动的滑架、平皮带、分别安装于所述矩形横梁两侧的用于张紧所述平皮带的张紧组件和用于驱动所述平皮带运动的减速器组件；所述减速器组件包含一电机、由所述电机驱动的主动轮，所述张紧组件包含一从动轮，所述平皮带的一端固定于所述滑架靠近主动轮的一端，并绕经所述主动轮穿过所述矩形横梁的内部，再绕经所述从动轮固定于所述滑架靠近从动轮的一端。

进一步的，还包括用于将所述平皮带的两端分别竖向固定在所述滑架两端的固定板。

进一步的，所述张紧组件还包括从动轮轴承座以及张紧器，所述从动轮轴承座为开口朝内的u型结构，所述从动轮横向转动连接于所述从动轮轴承座的两侧，所述张紧器包括一开口朝内的u型张紧板，以及穿过所述u型张紧板的u型底部并连接于所述从动轮轴承座上的张紧螺栓，所述u型张紧板与所述从动轮轴承座的底面通过固定螺栓固定。

进一步的，所述减速器组件还包括一箱体、设置于所述箱体侧边的主动轮轴承座，所述主动轮横向转动连接于所述主动轮轴承座上，所述电机设置于箱体上并通过一主动轮传动机构驱动主动轮转动。

进一步的，所述主动轮传动机构包括固定于所述主动轮的中心轴一端的传动轮，所述传动轮与所述电机的转轴通过一传动皮带传动。

进一步的，所述滑架的四个内表面均设置有空气轴承，所述空气轴承与所述矩形横梁的外表面贴合设置。

进一步的，所述矩形横梁内部的中间位置竖向设有一支撑板，所述支撑板将所述矩形横梁内部平均分割为两个中空腔体，所述平皮带从其中一个中空腔体穿过。

进一步的，所述固定板上均匀分布有多个用于将所述平皮带固定在所述滑架上的固定件。

进一步的，所述固定件固定于所述平皮带的外侧。

本实用新型实施例还提供了一种坐标测量机，其包括如上述的任一项传动装置。

本实用新型实施例提供了一种传动装置及其坐标测量机，所述传动装置包括一中空设置的矩形横梁、环抱于所述矩形横梁外且可在所述矩形横梁上滑动的滑架、平皮带、分别安装于所述矩形横梁两侧的用于张紧所述平皮带的张紧组件和用于驱动所述平皮带运动的减速器组件；所述减速器组件包含一电机、由所述电机驱动的主动轮，所述张紧组件包含一从动轮，所述平皮带的一端固定于所述滑架靠近主动轮的一端，并绕经所述主动轮穿过所述矩形横梁的内部，再绕经所述从动轮固定于所述滑架靠近从动轮的一端。本实用新型实施例通过改进平皮带的传动方式，使坐标测量机的测量精度更加准确可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种传动装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种传动装置的另一角度的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种传动装置的剖面结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种传动装置的另一角度的结构示意图；

图5为图1中a部分的放大结构示意图；

图6为图2中b部分的放大结构示意图；

图7为图3中c部分的放大结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

下面请参见图1至图4，本实用新型实施例提供的一种传动装置，设置于坐标测量机上，所述传动装置包括一中空设置的矩形横梁11、环抱于所述矩形横梁11外且可在所述矩形横梁11上滑动的滑架12、平皮带13、分别安装于所述矩形横梁11两侧的用于张紧所述平皮带13的张紧组件14和用于驱动所述平皮带13运动的减速器组件15；结合图5和图6，所述减速器组件15包含一电机151、由所述电机151驱动的主动轮152，所述张紧组件14包含一从动轮141，所述平皮带13的一端固定于所述滑架12靠近主动轮152的一端，并绕经所述主动轮152穿过所述矩形横梁11的内部，再绕经所述从动轮141固定于所述滑架12靠近从动轮141的一端。

本实施例中，首先将张紧组件14和减速器组件15分别安装在矩形横梁11的两端，接着使平皮带13(截面呈长方形的皮带)一端固定在滑架12靠近减速器组件15的一端，并使平皮带13绕经减速器组件15中的主动轮152，并穿过矩形横梁11的内部，然后再绕经张紧组件14中的从动轮141，最后固定于滑架12靠近张紧组件14的一端，并通过张紧组件14控制平皮带13的张紧力度，以及通过减速器组件15控制驱动平皮带13移动从而达到控制驱动滑架12移动的效果。当然，在其他实施例中，也可以使平皮带13一端固定在滑架12靠近张紧组件14的一端，并绕经张紧组件14中的从动轮141，并穿过矩形横梁11的内部，然后再绕经减速器组件15中的主动轮152，最后固定于滑架12靠近减速器组件15的一端。

现有技术中通常采用同步带横梁上方传动的方式(即张紧组件、减速器组件以及平皮带均在横梁的上方)，但这样的方式具有一定的缺陷，比如当张紧组件对平皮带施加作用力时，该作用力就会从平皮带上传递至横梁两端的张紧组件和减速器组件上，同时减速器组件和张紧机构组件均设置在横梁上方，因此横梁两端便会同时受到张紧组件和减速器组件的作用力，这个作用力会施加在横梁的上方且朝向横梁中间，从而导致横梁的中间位置向上弯曲，使横梁的形状变为一个弯曲状甚至是扭曲状，并且由于横梁变形无规律，导致后期无法通过补偿修正，并最终导致坐标测量机的测量精度不准确。

本实施例中，将平皮带13绕经减速器组件15中的主动轮152、张紧组件14中的从动轮141，并从矩形横梁11的内部穿过，最终使平皮带13的两端分别固定在滑架12的两端。如此的好处是，当张紧组件14对平皮带13施加作用力时，平皮带13受到的作用力会传递至张紧组件14和减速器组件15上，而由于张紧组件14和减速器组件15固定安装在横梁的两端，因而张紧组件14和减速器组件15施加在矩形横梁11上的作用力会使矩形横梁11的变形变为简单的压缩变形，并由于张紧组件14和减速器组件15对矩形横梁11施加的作用力大小相等，因而变形可以通过后期的补偿进行修复，从而保证坐标测量机的稳定性和准确性。在一具体应用场景中，可以通过激光干涉仪整机对矩形横梁11变形产生的误差进行补偿，保证坐标测量机的测量精度不被影响。

另外，现有技术中通常将横梁的形状设计为梯形，而梯形横梁在一定程度上无法保证空间的密闭性，从而对精度产生影响，同时梯形横梁在安装时对坐标测量机的左右立柱的要求比较高，导致加工复杂及成本高。本实施例中，将梯形横梁改进为矩形横梁11，不仅可以提高空间密闭性，保证坐标测量机的稳定性，还可以降低安装难度。

在一实施例中，如图1所示，所述传动装置还包括用于将所述平皮带13的两端分别竖向固定在所述滑架12两端的固定板16。

本实施例中，通过固定板16将平皮带13的两端分别固定在滑架12的两端，采用竖向安装的方式可以降低安装的复杂度，以及提高平皮带13的稳定性。

在一实施例中，结合图3、图5和图7，所述张紧组件14还包括从动轮轴承座142以及张紧器143，所述从动轮轴承座142为开口朝内的u型结构，所述从动轮141横向转动连接于所述从动轮轴承座142的两侧，所述张紧器143包括一开口朝内的u型张紧板1431，以及穿过所述u型张紧板1431的u型底部并连接于所述从动轮轴承座142上的张紧螺栓1432，所述u型张紧板1431与所述从动轮轴承座142的底面通过固定螺栓144固定。

本实施例中，从动轮轴承座142用于承载从动轮141，张紧器143用于对平皮带13实现张紧控制，该张紧器143具体包括2个并排设置的张紧螺栓1432，以及用于固定张紧螺栓1432的u型张紧板1431，u型张紧板1431环抱在从动轮轴承座142的外侧。具体的，张紧螺栓1432穿过u型张紧板1431的u型底部并抵持在从动轮轴承座142的u型底部，通过旋动张紧螺栓1432实现对平皮带13的张紧控制。另外，在u型张紧板1431和从动轮轴承座142的底面还设置有用于将二者连接在一起的连接板144，在通过张紧螺栓1432调整平皮带13的张紧力度后，利用固定螺栓145固定该连接板144(具体为，固定螺栓145穿过连接板144以及u型张紧板1431的底面，并固定在从动轮轴承座142的u型底部)。

在一具体实施例中，所述张紧组件14通过一张紧组件安装板146固定安装在矩形横梁11上，所述张紧组件安装板146上设有用于平皮带13穿过的透过孔。所述张紧组件14通过螺栓固定安装在张紧组件安装板146上，所述张紧组件安装板146通过螺栓固定安装在矩形横梁11上。

在一实施例中，如图6所示，所述减速器组件15还包括一箱体153、设置于所述箱体153侧边的主动轮轴承座154，所述主动轮152横向转动连接于所述主动轮轴承座154上，所述电机151设置于箱体153上并通过一主动轮传动机构155驱动主动轮152转动。

本实施例中，主动轮传动机构155以及主动轮轴承座154、电机151均设置在一箱体153上，该箱体153固定安装在矩形横梁11上。具体的，减速器组件15首先通过电机151转动带动主动轮传动机构155工作，然后通过主动轮传动机构155带动主动轮152转动，最后通过主动轮152驱动平皮带13移动，并通过平皮带13驱动滑架11移动。

在一实施例中，所述主动轮传动机构155包括固定于所述主动轮152的中心轴一端的传动轮1551，所述传动轮1551与所述电机151的转轴通过一传动皮带1552传动。

本实施例中，传动轮1551用于带动主动轮152一同转动，皮带1552用于驱动传动轮1551转动，传动皮带1552绕经电机151的转轴以及传动轮1551且首尾连接。具体的，当电机151转动时，电机转轴跟随电机转动，并带动传动皮带1552转动，传动皮带1552在转动的同时也将带动传动轮1551转动，而传动轮1551转动时，则会带动与其固定连接的主动轮151转动，即传动轮1551与主动轮152同步转动，从而实现驱动平皮带13移动的效果，并最终实现滑架12在矩形横梁11上移动的效果。

在一具体实施例中，所述减速器组件15通过减速器组件安装板156固定安装在矩形横梁11上，所述减速器组件安装板156上设有用于平皮带13穿过的透过孔。所述减速器组件15通过螺栓固定安装在减速器组件安装板156上，所述减速器组件安装板156通过螺栓固定安装在矩形横梁11上。

在一实施例中，如图1所示，所述滑架12的四个内表面均设置有空气轴承121，所述空气轴承121与所述矩形横梁11的外表面贴合设置。

本实施例中，在滑架12的四个内表面均设置空气轴承121，并使每个空气轴承121均与各自对应的矩形横梁11的外表面贴合设置，从而使滑架12的内表面、空气轴承121和矩形横梁11的外表面形成四面环抱的密闭性系统，避免坐标测量机的测量精度受到影响。本实施例中的空气轴承121是指用气体(通常是空气，也可以是其它气体)作为润滑剂的滑动轴承，且由于空气轴承121与矩形横梁11的外表面没有机械接触，将磨损程度降到了最低，因此可提供极高的径向和轴向旋转精度，从而确保精度始终保持稳定。

在一实施例中，如图1所示，所述矩形横梁11内部的中间位置竖向设有一支撑板111，所述支撑板111将所述矩形横梁内部平均分割为两个中空腔体，所述平皮带13从其中一个中空腔体穿过。

本实施例中，为方便平皮带13从矩形横梁11的内部穿过而对矩形横梁11的内部进行中空设置，但是由于张紧组件14和减速器组件15分别在矩形横梁11的两端对矩形横梁11施加作用力时，该作用力主要集中施加在矩形横梁11的中间位置，因此为避免矩形横梁11承受的压力过大导致矩形横梁11变形，故而在矩形横梁11的内部中间位置(或者说是正中间的位置)竖向设置一支撑板111，从而提高矩形横梁11的稳定性。

所述支撑板111会将矩形横梁11的内部轴向平均分割成两个相同的中空腔体，平皮带13只需从两个中空腔体中的一个穿过即可。在一具体应用场景中，可以使平皮带13沿着支撑板111的侧边穿过矩形横梁11，从而使矩形横梁11受到的作用力更加均衡。在另一具体应用场景中，矩形横梁11的材料为大理石，在矩形横梁11的内壁连接处设置多个有用于提供支撑稳定的支撑块。

在一实施例中，所述固定板16上均匀分布有多个用于将所述平皮带13固定在所述滑架12上的固定件161。

本实施例中，通过固定件161将固定板16固定在滑架12上，固定板16和滑架12上对应地设有用于固定件161穿过的固定孔。在一具体实施例中，所述固定件161为螺栓，所述固定孔为螺栓孔。在一具体应用场景中，如图1所示，固定板16上均匀分布有4个固定件161(具体的，固定板16为矩形固定板，4个固定件161分别处于靠近4个直角的位置)，对应的，固定板16和滑架12的两端均设置有4个用于固定件161穿过的固定孔。

在一实施例中，所述固定件161固定于所述平皮带13的外侧。

本实施例中，固定件161固定在平皮带13的外侧，也就是说，固定件161只穿过固定板16并固定在滑架12上，而未穿过平皮带13，从而达到固定板16和滑架12将平皮带13固定夹紧的作用，这样既达到了将平皮带13固定在滑架12上的目的，又避免了对平皮带13造成损坏。

本实施例还提供一种坐标测量机，其包括如上所述的传动装置。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。