专利名称：具有悬臂结构支撑臂的三坐标测量机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测量机技术领域，具体涉及一种具有悬臂结构支撑臂的三坐标测量机。
背景技术：
目前普遍使用的三坐标测量机，其Y向支撑臂大多为桥式结构，即支撑臂的两端分别由支撑结构支撑，称为桥式三坐标测量机。这种桥式三坐标测量机，由于Y向支撑臂的两端均为固定封闭端，则只能沿X轴正、反两个方向进行被测量工件的上下料(即放置或取出被测量工件)，工件上下料方向受到限制，则限制了测量机的通用性。
发明内容本实用新型提供一种具有悬臂结构支撑臂的三坐标测量机，可以解决现有技术存在的三坐标测量机桥式测量臂只能实现两个方向上下料的问题。为达到上述技术目的，本实用新型采用以下技术方案实现一种具有悬臂结构支撑臂的三坐标测量机，包括工作台、X向支撑臂、沿X向支撑臂进行X向移动的Y向支撑臂、沿Y向支撑臂进行Y向移动的Z向测量臂、驱动Y向支撑臂进行X向移动的X向驱动系统、驱动Z向测量臂进行Y向移动的Y向驱动系统、光栅读数系统，所述工作台的Z向截面呈L型，包括水平工作台和竖直墙体，所述X向支撑臂在所述竖直墙体的上表面上沿X向设置，所述Y向支撑臂一端安装在所述X向支撑臂上，另一端悬空。在本实用新型的技术方案中，还包括如下附加技术特征所述竖直墙体的上表面左右相对设置有X向直线导轨，所述X向驱动系统包括X向驱动电机、X向传动丝杠和与X向传动丝杠螺纹配合的X向滑架，所述X向滑架上对应设有与所述X向直线导轨相配合的X向滑槽，Y向支撑臂一端安装在所述X向支撑臂的X向滑架上。所述Y向支撑臂的前侧面上下相对设置有Y向直线导轨，所述Y向驱动系统包括Y向驱动电机、Y向传动丝杠和与Y向传动丝杠螺纹配合的Y向滑架，所述Y向滑架的两侧具有与所述Y向直线导轨相配合的Y向滑槽，所述Z向测量臂竖直安装在所述Y向滑架上。所述驱动电机安装在所述Y向支撑臂的安装端。所述Y向支撑臂的下表面为斜面，所述斜面从所述Y向支撑臂的悬空端向其安装端向下倾斜。所述斜面的倾斜角度为5 15°。所述Y向支撑臂为一体铸造成型件且具有内部空腔的矩形箱体，其悬空端和中间测量段所对应的内部空腔内设有箱式筋板，其安装端所对应的内部空腔内设有倾斜筋板。所述Y向支撑臂上设有减重工艺孔。所述光栅读数系统设置在Y向支撑臂的上表面上，其光栅尺沿所述Y向支撑臂的上表面水平放置，并靠近所述Y向支撑臂的上直线导轨。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和积极效果1、通过将测量机的工作台设置成X向支撑臂位于竖直墙体上的L型工作台，Y向支撑臂一端安装在X向支撑臂上，另一端悬空，形成悬臂结构，则能从X轴正、反两个方向及Y轴正向进行被测量工件的上下料，有利于测量机的使用；2、Y向支撑臂的下表面为斜面，将悬臂重心尽量靠近固定安装端，减小了悬臂结构的挠度，保证了测量机精度；3、Y向支撑臂一体铸造成型，稳定性高，避免了累积误差，提高了测量机的精度及稳定性；4、驱动系统位于Y向支撑臂前侧面，采用中心驱动，结构紧凑，传动稳定。

图1为本实用新型实施例具有悬臂结构支撑臂的三坐标测量机的结构示意图；图2为本实用新型实施例中Y向支撑臂的结构示意图；图3为图2的主视图；图4为本实用新型实施例中工作台的结构示意图；其中1、工作台；1-1、水平工作台；1-2、竖直墙体；2、X向支撑臂；3、Y向支撑臂；3-1、安装端；3-2、悬空端；3-3、中间测量段；3-4、前侧面；3_5、下表面；3_6、内部空腔；3-7、箱式筋板；3-8、倾斜筋板；3-9、减重工艺孔；3-10、上表面；4、Z向测量臂；5、X向驱动系统；5-1、Χ向驱动电机；5-2、X向传动丝杠；5-3、X向滑架；5-4、X向滑槽；6、Y向驱动系统；6-1、Y向驱动电机；6-2、Y向传动丝杠；6-3、Y向滑架；6_4、Υ向滑槽；7、X向直线导轨；8、Y向直线导轨；9、光栅尺；α、倾斜角。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。参照图1和图4所示，本实施例一种具有悬臂结构支撑臂的三坐标测量机，包括工作台1、X向支撑臂2、Y向支撑臂3、Z向测量臂4、驱动系统和光栅读数系统，测量时，Y向支撑臂3沿X向支撑臂2进行X向移动、Z向测量臂4沿Y向支撑臂3进行Y向移动，驱动系统包括驱动Y向支撑臂3进行X向移动的X向驱动系统5和驱动Z向测量臂4进行Y向移动的Y向驱动系统6。工作台1的Z向截面呈L型，其包括水平工作台1-1和竖直墙体1-2，X向支撑臂2在竖直墙体1-2的上表面上沿X向设置，Y向支撑臂3的一端安装在X向支撑臂2上形成安装端3-1，另一端悬空设置形成悬空端3-2，安装端3-1与悬空端3-2之间为中间测量段3-3。本实施例中驱动系统采用采用直流伺服控制及直流伺服电机驱动，X向驱动系统5包括X向驱动电机5-1、X向传动丝杠5-2和与X向传动丝杠5-1螺纹配合的X向滑架5-3，竖直墙体1-2的上表面上左右相对设置有X向直线导轨7，X向滑架5-3上则对应设有与X向直线导轨7相配合的X向滑槽5-4，Y向支撑臂3的安装端3-1通过螺栓固定安装在X向滑架上，则可在X向驱动系统5的驱动下沿X向支撑臂2进行X向移动。同理，Y向驱动系统6包括Y向驱动电机6-1、Y向传动丝杠6_2和与Y向传动丝杠6-2螺纹配合的Y向滑架6-3，Y向支撑臂3的前侧面3-4上设有上下相对的两条Y向直线导轨8，Y向滑架6-3的两侧对应设置有与Y向直线导轨8相配合的Y向滑槽6-4，Z向测量臂4竖直安装在Y向滑架6-3上，则可在Y向驱动系统6的驱动下沿Y向支撑臂3进行Y向移动。Y向驱动电机6-1安装在Y向支撑臂3的安装端3-1，以减少其悬臂结构的挠度。如图2和图3所示，由于Y向支撑臂3本身重量较大，为进一步地减小其悬臂结构的挠度，Y向支撑臂3的下表面3-5为斜面，从Y向支撑臂3的悬空端3-2向其安装端3_1向下倾斜，倾斜角α的值为5 15°。这样一来，悬臂结构的重心靠近固定的安装端3-1，有效地减小了其挠度，保证了测量机的测量精度。基于上述技术方案，可选的，Y向支撑臂3采用一体铸造成型，其为具有方型内部空腔3-6的矩形箱体，模具制作时采用贯通的方型型芯，提高了模具的加工及脱模工艺，减少铸造缺陷的发生。悬空端3-2和中间测量段3-3的位置处所对应的内部空腔内增设箱式筋板3-7，在其安装端3-1的位置处所对应的内部空腔内增设倾斜筋板3-8，通过合理优化内部筋板的布置，使悬臂结构的整体刚性大大增强，将挠度变形降低到最小。为进一步减重，Y向支撑臂3上设有多个减重工艺孔3-9，多个减重工艺孔3-9均勻布置。本实施例中光栅读数系统设置在Y向支撑臂3的上表面3-10上，其光栅尺9水平沿Y向支撑臂3的上表面3-10水平放置，并位于靠近Y向支撑臂3的上下两条直线导轨8中上直线导轨的位置处。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
权利要求1.一种具有悬臂结构支撑臂的三坐标测量机，包括工作台、X向支撑臂、沿X向支撑臂进行X向移动的Y向支撑臂、沿Y向支撑臂进行Y向移动的Z向测量臂、驱动Y向支撑臂进行X向移动的X向驱动系统、驱动Z向测量臂进行Y向移动的Y向驱动系统、光栅读数系统，所述ζ向测量臂上安装有测头，其特征在于所述工作台的Z向截面呈L型，包括水平工作台和竖直墙体，所述X向支撑臂在所述竖直墙体的上表面上沿X向设置，所述Y向支撑臂一端安装在所述X向支撑臂上，另一端悬空。
2.根据权利要求1所述的具有悬臂结构支撑臂的三坐标测量机，其特征在于所述竖直墙体的上表面左右相对设置有X向直线导轨，所述χ向驱动系统包括χ向驱动电机、χ向传动丝杠和与X向传动丝杠螺纹配合的χ向滑架，所述χ向滑架上对应设有与所述χ向直线导轨相配合的X向滑槽，Y向支撑臂一端安装在所述X向支撑臂的X向滑架上。
3.根据权利要求2所述的具有悬臂结构支撑臂的三坐标测量机，其特征在于所述Y向支撑臂的前侧面上下相对设置有Y向直线导轨，所述Y向驱动系统包括Y向驱动电机、Y向传动丝杠和与Y向传动丝杠螺纹配合的Y向滑架，所述Y向滑架的两侧具有与所述Y向直线导轨相配合的Y向滑槽，所述Z向测量臂竖直安装在所述Y向滑架上。
4.根据权利要求3所述的具有悬臂结构支撑臂的三坐标测量机，其特征在于所述驱动电机安装在所述Y向支撑臂的安装端。
5.根据权利要求2或3所述的具有悬臂结构支撑臂的三坐标测量机，其特征在于所述Y向支撑臂的下表面为斜面，所述斜面从所述Y向支撑臂的悬空端向其安装端向下倾斜。
6.根据权利要求5所述的具有悬臂结构支撑臂的三坐标测量机，其特征在于所述斜面的倾斜角度为5 15°。
7.根据权利要求5所述的具有悬臂结构支撑臂的三坐标测量机，其特征在于所述Y向支撑臂为一体铸造成型件且具有内部空腔的矩形箱体，其悬空端和中间测量段所对应的内部空腔内设有箱式筋板，其安装端所对应的内部空腔内设有倾斜筋板。
8.根据权利要求7所述的具有悬臂结构支撑臂的三坐标测量机，其特征在于所述Y向支撑臂上设有减重工艺孔。
9.根据权利要求5所述的具有悬臂结构支撑臂的三坐标测量机，其特征在于所述光栅读数系统设置在Y向支撑臂的上表面上，其光栅尺沿所述Y向支撑臂的上表面水平放置，并靠近所述Y向支撑臂的上直线导轨。
专利摘要本实用新型提供一种具有悬臂结构支撑臂的三坐标测量机，可以解决现有技术中只能两个方向上下料的问题。具有悬臂结构支撑臂的三坐标测量机，包括工作台、X向支撑臂、Y向支撑臂、Z向测量臂、驱动Y向支撑臂进行X向移动的X向驱动系统、驱动Z向测量臂进行Y向移动的Y向驱动系统、光栅读数系统，Z向测量臂上安装有测头，工作台的Z向截面呈L型，包括水平工作台和竖直墙体，X向支撑臂在竖直墙体的上表面上沿X向设置，Y向支撑臂一端安装在X向支撑臂上，另一端悬空。通过设置L型工作台及悬臂结构Y向支撑臂，则能从X轴正、反两个方向及Y轴正向进行上下料；Y向支撑臂的下表面为斜面，减小了悬臂结构的挠度，保证了测量机精度。
文档编号G01B21/00GK202171449SQ20112029445
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月15日 优先权日2011年8月15日
发明者封善斋 申请人:海克斯康测量技术(青岛)有限公司