高稳定高精度桥式三坐标测量机的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及一种三坐标测量机，具体涉及一种高稳定高精度桥式三坐标测量机。
【背景技术】
[0002]随着工业生产要求的提高及生产自动化进程的发展，高精度、高测量要求的工件成倍增加，用户对三坐标测量机的测量精度、运行速度、连续工作时间、维修率等要求逐渐提高，因此发展高稳定高精度桥式三坐标测量机已经成为三坐标测量机工业发展的一个趋势。三坐标测量机主要采用气浮轴承导轨和计量开式光栅。但由于气浮轴承出气孔孔径非常小，如果测量机导轨面有灰尘会造成气孔堵塞，光栅尺与读数头虽然有间隙，但仍要力争光栅尺上不要积上灰尘，以免划伤或信号太弱，导致测量机工作受到影响。目前，测量机生产厂家都考虑到对气浮轴承及光栅尺进行防尘保护措施，但是效果一般。此外三坐标测量机的动态性能和动态误差对于三坐标的精度及稳定性影响较大，关于这方面的研究引起了越来越多的人们的重视，普遍认为:由于惯性力产生的个别运动部件的弯曲和气浮导轨的偏移是造成动态误差的主要原因。由于动态误差比较复杂，不可能有一个通用的规律使用于三坐标测量机，所以对不同类型的三坐标测量机研究动态误差的方法也不同。减小测量机的动态误差对提高三坐标测量机的精度是非常必要的。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种高稳定高精度桥式三坐标测量机，以克服现有技术的不足。
[0004]高稳定高精度移动桥式三坐标测量机，其特征在于包括由底座支撑的工作台，工作台的两侧分别设有左立柱和右立柱，工作台右端的下燕尾结构内部设有Y向传动装置、Y向光栅系统，所述右立柱底部设有Y向除尘装置，位于工作台底部的Y向外罩使所述的底座、Y向除尘装置、工作台构成封闭式结构；
[0005]所述左立柱及右立柱的顶部设有横梁，其中横梁作为X轴导轨，该横梁3为梯形梁且侧面沿长度方向设有水平的矩形槽，该矩形槽内部安装有X向光栅系统与X向传动装置，X向传动装置一端固定在右立柱上，一端固定在横梁上，并过X向角撑与Z测量轴的滑架连接，X向传动装置拖动滑架沿X轴导轨移动;滑架上设有除尘装置，并有设置在横梁外部的X向外罩使横梁、除尘装置构成封闭式结构;滑架与梯形横梁之间设有气浮块，且气浮块安装在滑架上；
[0006]所述的横梁上还设有Z测量轴，所述的Z测量轴包括设置在横梁上的滑架、安装在滑架上的平衡支架和Z向传动装置，以及由Z向传动装置驱动的方轴，方轴上设有Z向光栅系统，并有Z向外罩使Z测量轴的方轴、平衡支架、构成Z向封闭式结构，且Z向外罩I内部还设有Z向除尘装置。
[0007]上述工作台右端设有下燕尾结构的Y轴导轨，安装在右立柱和板撑上的Y向气浮块呈三角形分布于下燕尾结构上，Y向传动装置位于下燕尾的下方，以有效消除运动扭摆，保证运动的稳定性，且Y向传动装置通过Y向角撑与右立柱连接;Y向传动装置拖动桥架组件沿Y轴导轨移动。
[0008]上述方轴的四个面为Z轴的导轨，方轴固定在滑架上，由Z向传动装置驱动，平衡支架固定在滑架上部，平衡支架与滑架组成的Z轴框体的刚性结构，直接提高了整机的精度;Z向传动装置一端固定在滑架上，一端固定在平衡支架上，通过Z向角撑与Z轴上盖板连接;Z轴上盖板与方轴通过螺栓紧固，Z向传动装置拖动方轴移动。
[0009]本实用新型在X、Y、Z三轴均采用了包含除尘装置的封闭式结构，该结构的特点是将三轴传动装置、所有光栅系统及大部分导轨做成封闭式结构，少量外露的导轨采用了除尘装置，其优点是不仅能减少灰尘对气浮导轨、传动装置、光栅尺、读数头等精密零部件的危害，降低维修频率、提高寿命减少维护成本;同时封闭式的结构还能减缓环境温度变化对于光栅系统的影响，提高三坐标测量机的精度。
[0010]本实用新型的Χ、Υ、Ζ三轴气浮块均采用环抱式设计，增强了滑架、右立柱的抗旋转能力，提尚了二坐标的刚性及稳定性。
[0011]本实用新型的横梁采用梯形横梁，可以很好的改善X轴的整体运动性能减小自转和角摆，提高X轴的精度;Y向采用下燕尾结构，可以很好的改善Y轴的整体运动性能减小自转和角摆，提高Y轴的精度。
[0012]本实用新型的Z轴方向采用刚性更好的平衡支架，将目前大多数厂家的单支点或双支点结构改为三支点结构，该结构的特点是刚性强、稳定性好，不会因为运动而摆动，能大大减小Z轴方向的震动和弯曲度，从而保证了Z向的直线度。
【附图说明】
[0013]图1本实用新型的总体结构示意图
[0014]图2本实用新型的Χ、Ζ向结构示意图
[0015]图3本实用新型的Y向结构示意图
[0016]图4本实用新型的梯形横梁结构示意图
[0017]其中，1、Ζ向外罩;2、Χ向外罩;3、横梁;4、右立柱;5、Υ向外罩;6、工作台；7、左立柱；
8、方轴;9、滑架；10、Ζ轴上盖板;11、Ζ向光栅系统；12、平衡支架；13、Ζ向角撑;14、Ζ向传动装置；15、除尘装置16、Χ向角撑；17、Χ向光栅系统；18、Χ向传动装置；19、底座;20、Υ向传动装置;21、￥向角撑;22、￥向光栅系统;23、￥向气浮块;24、板撑;25、乂向气浮块。
【具体实施方式】
[0018]如图1、2、3、4，其特征在于包括由底座19支撑的工作台6，工作台6的两侧分别设有左立柱7和右立柱4，工作台6右端的下燕尾结构内部设有Y向传动装置20、Υ向光栅系统22，所述右立柱4底部设有除尘装置15，位于工作台6底部的Y向外罩5使所述的底座19、除尘装置15、工作台6构成封闭式结构；
[0019]所述工作台6右端设有下燕尾结构的Y轴导轨，安装在右立柱4和板撑24上的Y向气浮块23呈三角形分布于下燕尾结构上，Y向传动装置20位于下燕尾的下方，以有效消除运动扭摆，保证运动的稳定性，且Y向传动装置20通过Y向角撑21与右立柱4连接;Y向传动装置20拖动桥架组件沿Y轴导轨移动。
[0020]左立柱7及右立柱4的顶部设有横梁3，其中横梁3作为X轴导轨，该横梁3为梯形梁且侧面沿长度方向设有水平的矩形槽，该矩形槽内部安装有X向光栅系统17与X向传动装置18，X向传动装置18—端固定在右立柱4上，一端固定在横梁3上，通过X向角撑16与滑架9连接，X向传动装置18拖动滑架9沿X轴导轨移动;并有设置在横梁3外部的X向外罩2使横梁3、除尘装置15构成封闭式结构；位于梯形横梁3与滑架9之间有X向气浮块25，X向气浮块25安装在滑架9上；
[0021]所述的横梁3上还设有Z测量轴，所述的Z测量轴包括设置在横梁3上的滑架9、安装在滑架9上的平衡支架12和Z向传动装置14，以及由Z向传动装置14驱动的方轴8，方轴8上设有Z向光栅系统11，并有设置在Z测量轴的Z向外罩I使方轴8、平衡支架12、除尘装置15构成Z向封闭式结构。
[0022]如图3，工作台6，右端设有下燕尾结构的Y轴导轨，安装在右立柱4和板撑24上的Y向气浮块23呈三角形分布于下燕尾结构上，Y向传动装置20位于下燕尾的下方，以有效消除运动扭摆，保证运动的稳定性，且Y向传动装置20通过Y向角撑21与右立柱4连接;Y向传动装置20拖动桥架组件沿Y轴导轨移动。
[0023]如图4，方所述轴8的四个面为Z轴的导轨，方轴8固定在滑架9的方形腔内，由Z向传动装置14驱动，平衡支架12固定在滑架9上，平衡支架12与滑架9组成的Z轴框体的刚性，直接影响到整机的精度。Z向传动装置14 一端固定在滑架9上，一端固定在平衡支架12上，通过Z向角撑13与Z轴上盖板10连接;Z轴上盖板10与方轴8通过螺栓紧固，Z向传动装置14拖动方轴8移动。
【主权项】
1..高稳定高精度桥式三坐标测量机，其特征在于包括由底座(19)支撑的工作台(6)，工作台(6)的两侧分别设有左立柱(7)和右立柱(4)，工作台(6)右端的下燕尾结构内部设有Y向传动装置(20)、Y向光栅系统(22)，所述右立柱(4)底部设有Y向除尘装置，位于工作台(6)底部的Y向外罩(5)使所述的底座(19)、Υ向除尘装置、工作台(6)构成封闭式结构； 所述左立柱(7)及右立柱(4)的顶部设有横梁(3)，其中横梁(3)作为X轴导轨，该横梁(3)为梯形梁且侧面沿长度方向设有水平的矩形槽，该矩形槽内部安装有X向光栅系统(17)与X向传动装置(18)，Χ向传动装置(18)—端固定在右立柱(4)上，一端固定在横梁(3)上，并过X向角撑(I 6)与Z测量轴的滑架(9)连接，X向传动装置(I 8)拖动滑架(9)沿X轴导轨移动；滑架(9)上设有除尘装置(15)，并有设置在横梁(3)外部的X向外罩(2)使横梁(3)、除尘装置(15)构成封闭式结构;滑架(9)与梯形横梁(3)之间设有气浮块(25)，且气浮块(25)安装在滑架(9)上； 所述的横梁(3)上还设有Z测量轴，所述的Z测量轴包括设置在横梁(3)上的滑架(9)、安装在滑架(9)上的平衡支架(12)和Z向传动装置(14)，以及由Z向传动装置(14)驱动的方轴(8)，方轴(8)上设有Z向光栅系统(11)，并有Z向外罩(I)使Z测量轴的方轴(8)、平衡支架(12)、构成Z向封闭式结构，且Z向外罩(I)内部还设有Z向除尘装置。2.如权利要求1所述的高稳定高精度桥式三坐标测量机，其特征在于工作台(6)右端设有下燕尾结构的Y轴导轨，安装在右立柱(4)和板撑(24)上的Y向气浮块(23)呈三角形分布于下燕尾结构上，Y向传动装置(20)位于下燕尾的下方，以有效消除运动扭摆，保证运动的稳定性，且Y向传动装置(20)通过Y向角撑(21)与右立柱(4)连接;Y向传动装置(20)拖动桥架组件沿Y轴导轨移动。3.如权利要求1所述的高稳定高精度桥式三坐标测量机，其特征在于方轴(8)的四个面为Z轴的导轨，方轴(8)固定在滑架(9)上，由Z向传动装置(14)驱动，平衡支架(12)固定在滑架(9)上部;Z向传动装置(14) 一端固定在滑架(9)上，一端固定在平衡支架(12)上，通过Z向角撑(13)与Z轴上盖板(10)连接;Z轴上盖板(10)与方轴(8)通过螺栓紧固，Z向传动装置(14)拖动方轴(8)移动。
【专利摘要】高稳定高精度桥式三坐标测量机，包括由底座支撑的工作台，工作台两侧有左右立柱，工作台底部的Y向外罩使底座、除尘装置、工作台构成封闭式结构；工作台右端设有下燕尾结构的Y轴导轨，安装在右立柱和板撑上的Y向气浮块呈三角形分布于下燕尾结构上，Y向传动装置位于下燕尾下方。左右立柱顶部设有梯形横梁且横梁侧面设有水平的矩形槽，有设置在横梁外部的X向外罩使横梁、除尘装置构成封闭式结构；横梁上还设有Z测量轴，有设置在Z测量轴的Z向外罩使方轴、平衡支架、除尘装置构成Z向封闭式结构。本实用新型在X、Y、Z三轴采用了整体封闭式结构，工作台采用下燕尾结构，横梁采用开矩形槽的梯形梁结构，结构合理，精度高，稳定性好。
【IPC分类】G01B11/03
【公开号】CN205192436
【申请号】CN201520878530
【发明人】张文利, 崔敏
【申请人】青岛弗尔迪测控有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年11月6日