专利名称：柱坐标测量机的自动跟踪平衡装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种柱坐标测量机，尤其是涉及柱坐标测量机的自动跟踪平衡装置。
背景技术：
柱坐标测量机是利用传感技术和电子技术对柱坐标系物体进行坐标测量的数字化几何量 测量仪器，它通过测量柱状物体表面的X、 Y及C轴坐标，从而确定柱状物体的相关参数。主 要应用在船舶、航空、水电设备等制造行业中对具有复杂空间结构和形状的工件进行测量， 如对螺旋桨叶片节距的测量等。
柱坐标测量机的平衡装置是柱坐标测量机的一个重要组成部分，其核心在于臂架的平衡 ，这对保证测量机的稳定性和测量精度起着至关重要的作用。现有的柱坐标测量机的臂架由 测量臂和设置在测量臂上安装有测量头的滑车体以及设置在支架上的固定的配重体构成，测 量臂和支架固定连接并分别布置在中心定位机构两侧，臂架以中心定位机构为支点达成平衡 。测量机在使用过程中，承载测量头的滑车体是一个运动体，沿着X方向即径向滑动测量时 会打破这种平衡系统。也就是说，现有的柱坐标测量机的这种固定配重的平衡方式，不能随 着测量头的移动而实时跟踪达到臂架的动态的平衡，这样就使得测量机通常工作在非平衡状 态。在非平衡状态工作时，中心定位机构因测量头所处不同的工作位置而承受不同的弯曲力 矩并产生相应的弹性变形，从而影响到机构的工作稳定性及测量精度。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可提高工作稳定性和测量精度的柱坐标测量 机的自动跟踪平衡装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是该柱坐标测量机的自动跟踪平衡装置
，包括测量臂和设置在测量臂上安装有测量头的滑车体以及设置有配重体的支架构成的臂架
，测量臂和支架分别布置在中心定位机构两侧，滑车体可沿测量臂径向移动，其特征是支 架上设置有传动机构，传动机构与配重体传动连接使配重体可沿支架径向移动，滑车体与传 动机构联动使臂架达到动态力矩平衡。
进一步的是，驱动装置上设置有与控制器电连接的位移传感器，传动机构由控制器控制
进一步的是，传动机构包括丝杠和驱动丝杠转动的电机，电机由控制器控制。本实用新型的有益效果是采用滑车体与传动机构联动使臂架达到动态力矩平衡的方式 ，使配重体通过位移自动跟踪滑车体的位移，从而使臂架保持动态力矩平衡，保证了测量机 的工作稳定性和测量精度，可广泛的用于现有测量机的改造和测量机的制造中。
图l是本实用新型的结构示意图。 图2是本实用新型支架部分的结构示意图。
图中标记为测量臂l、测量头2、滑车体3、支架4、配重体5、中心定位机构9、传动机 构7、控制器8、丝杠IO、电机ll、固定配重体12、被测体13。 图中X、 Y、 C表示柱坐标测量机的坐标方向。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步说明。
如图l、图2所示，本实用新型的柱坐标测量机的自动跟踪平衡装置，包括测量臂l和设 置在测量臂1上安装有测量头2的滑车体3以及设置有配重体5的支架4构成的臂架，测量臂l和 支架4分别布置在中心定位机构9两侧，滑车体3可沿测量臂1径向移动，上述部件组成与现有 的测量机相同。所不同的是，支架4上设置有传动机构7，传动机构7与配重体5传动连接使配 重体5可沿支架4径向移动。当滑车体3带着测量头2沿X方向即径向移动时，通过滑车体3与传 动机构7联动，使配重体5作相应的径向移动，从而使臂架达到动态力矩平衡。通过滑车体3 沿测量臂l的X方向即径向移动、Y方向即垂直方向移动以及臂架绕中心定位机构9的C方向转 动，实现测量头2对被测体13的测量。
滑车体3与传动机构7联动可以采用多种方式实现，例如滑车体3与传动机构7之间通过机 械传动方式实现联动也可以实现上述目的。但由于其结构关系，采用机械传动的方式较为复 杂，因此最好采用电器联动的方式来实现。
采用电器联动的方式，可在滑车体3与测量臂1之间设置与控制器8电连接的位移传感器 ，并利用位移传感器获取滑车体3在X轴向的位置参数，由控制器8计算出维持该位置的平衡 需要移动的配重体5应到达的位置，并由控制器8发出信号控制传动机构7带动配重体5到达相 应的位置，使臂架达到动态力矩平衡。
上述传动机构7可采用多种结构形式实现，例如液压缸传动机构、齿轮齿条传动机构、 螺旋传动机构等。采用螺旋传动机构时，传动机构7包括丝杠10和驱动丝杠10转动的电机l 1 ，电机11由控制器8控制从而实现其上述联动。
为了简化结构和减少制作成本，上述电机ll采用步进电机。控制器8发出的信号控制步
4进电机转动，步进电机驱动丝杠10转动从而带动配重体5沿X方向即径向移动，使其配重体5 自动跟踪滑车体3的移动到达正确的位置，实现臂架的动态力矩平衡。 为了减少摩擦，丝杠10最好采用滚珠丝杠。
上述位移传感器可采用直线位移传感器、角位移传感器等，直线位移传感器如磁栅传感 器、光栅传感器、感应同步器传感器、容栅传感器等，角位移传感器如光电脉冲发生器、光 电编码器等，这些都是现有技术，这里不再赘述。
为了进一步提高柱坐标测量机的工作稳定性，支架4上还可以设置有固定配重体12用以 平衡掉部分测量臂l上的部分重量，减小配重体5的重量，从而减少动态跟踪的过程中的惯性 冲击给整机带来的不利影响，提高动态跟踪精度，从而提高其工作稳定性和测量精度。
在现有的柱坐标测量机中，滑车体3沿测量臂1的径向移动通常是通过人工的方式来推动 实现的。这种运动也可采用机械传动的方式来实现，即在滑车体3与测量臂1之间设置驱动装 置，滑车体3与驱动装置传动连接，驱动装置可采用人工驱动也可采用电机驱动。
权利要求1、柱坐标测量机的自动跟踪平衡装置，包括测量臂(1)和设置在测量臂(1)上安装有测量头(2)的滑车体(3)以及设置有配重体(5)的支架(4)构成的臂架，测量臂(1)和支架(4)分别布置在中心定位机构(9)两侧，滑车体(3)可沿测量臂(1)径向移动，其特征是支架(4)上设置有传动机构(7)，传动机构(7)与配重体(5)传动连接使配重体(5)可沿支架(4)径向移动，滑车体(3)与传动机构(7)联动使臂架达到动态力矩平衡。
2、 如权利要求l所述的柱坐标测量机的自动跟踪平衡装置，其特征是滑车体(3)与 测量臂(1)之间设置有与控制器(8)电连接的位移传感器，控制器(8)根据位移传感器 的输出信号控制传动机构(7)动作。
3、 如权利要求2所述的柱坐标测量机的自动跟踪平衡装置，其特征是传动机构(7) 包括丝杠(10)和驱动丝杠(10)转动的电机(11)，电机(11)由控制器(8)控制。
4、 如权利要求3所述的柱坐标测量机的自动跟踪平衡装置，其特征是电机(11)为步 进电机。
5、 如权利要求3所述的柱坐标测量机的自动跟踪平衡装置，其特征是丝杠(10)为滚 珠丝杠。
6、 如权利要求2、 3、 4或5所述的柱坐标测量机的自动跟踪平衡装置，其特征是位移 传感器为直线位移传感器。
7、 如权利要求2、 3、 4或5所述的柱坐标测量机的自动跟踪平衡装置，其特征是位移 传感器为角位移传感器。
8、 如权利要求l、 2、 3、 4或5所述的柱坐标测量机的自动跟踪平衡装置，其特征是支 架(4)上设置有固定配重体(12)。
9、 如权利要求l、 2、 3、 4或5所述的柱坐标测量机的自动跟踪平衡装置，其特征是滑 车体(3)与测量臂(1)之间设置有驱动装置，滑车体(3)与驱动装置传动连接。
专利摘要本实用新型公开了一种柱坐标测量机的自动跟踪平衡装置，可提高柱坐标测量机的工作稳定性和测量精度。该装置包括测量臂和设置在测量臂上安装有测量头的滑车体以及设置有配重体的支架构成的臂架，测量臂和支架分别布置在中心定位机构两侧，滑车体可沿测量臂径向移动，支架上设置有传动机构，传动机构与配重体传动连接使配重体可沿支架径向移动，滑车体与传动机构联动使臂架达到动态力矩平衡。采用滑车体与传动机构联动使臂架达到动态力矩平衡的方式，使配重体通过位移自动跟踪滑车体的位移，从而使臂架保持动态力矩平衡，保证了测量机的工作稳定性和测量精度，可广泛的用于现有测量机的改造和测量机的制造中。
文档编号G01B7/008GK201266071SQ20082030199
公开日2009年7月1日 申请日期2008年9月1日 优先权日2008年9月1日
发明者宁 刘 申请人:爱佩仪中测(成都)精密仪器有限公司