专利名称：坐标测量装置的驱动机构及具有其的坐标测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于三维坐标测量装置的机械系统，具体的涉及一种用于实现Y轴向 均衡稳定驱动的坐标测量装置的驱动机构及具有其的坐标测量装置。
背景技术：
坐标测量机是20世纪60年代发展起来的一种新型高效的精密测量仪器。电子技 术、计算机技术、数字控制技术以及精密加工技术的发展为三坐标测量机的产生提供了技 术基础，另一方面，自动机床、数控机床高效率加工以及越来越多复杂形状零件加工需要有 快速可靠的测量设备与之配套。现有技术中的坐标测量机不仅能在计算机控制下完成各种 复杂测量，而且可以通过与数控机床交换信息，实现对加工的控制，并且还可以根据测量数 据，实现反求工程。目前，CMM已广泛用于机械制造业、汽车工业、电子工业、航空航天工业 和国防工业等各部门，成为现代工业检测和质量控制不可缺少的万能测量设备。坐标测量机测量的测量原理为将被测物体置于三坐标测量空间，可获得被测物 体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算求出被测物体的几何尺寸，形状 和位置。现有技术中的坐标测量机主要有主机机械系统(X、Y、Z三轴或其它)、测头系统、 电气控制硬件系统和数据处理软件系统(测量软件)组成。对于小型的坐标测量机，其水 平横向构件沿Y轴向的移动是由一驱动电机对其两个Y轴向轨道的其中一连接端进行驱 动，另一 Y轴向轨道从动设置，对于大型的坐标测量机，其水平横向构件沿Y轴移动是由两 个驱动电机分别驱动与两个Y轴向轨道移动设置的连接端完成的。前一种驱动结构，其必 然会导致水平横向构件的两Y轴向移动端部的移动误差，即使采用较为刚性的水平横向构 件。对于后一种驱动结构，其必然会存在两组电机的不协同性，也会产生水平横向构件的两 Y轴向移动端部的移动误差。

实用新型内容本实用新型提供了一种结构设计合理，能够实现水平横向构件的两Y轴向移动端 部的同步驱动的坐标测量装置的驱动机构及具有其的坐标测量装置，其采用同一驱动电机 同步驱动两传动构件的方式，实现了水平横向构件在固定梁上的均衡同步移动控制，消除 了对水平横向构件的两端因为移动不一致导致对测量误差的影响。本实用新型所采用的技术方案如下一种坐标测量装置的驱动机构，包括一水平横向构件，该水平横向构件移动设置 于固定梁上，其特征在于所述驱动机构进一步包括一驱动电机，该驱动电机同步驱动连接 两组传动构件，所述两组传动构件分别驱动连接水平横向构件的两端移动部。具体地讲，所述坐标测量装置为龙门式坐标测量机，水平横向构件包括一 X轴移 动梁，所述固定梁具有平行设置的两组Y轴导轨，所述X轴移动梁的两端移动部分别移动架 设在所述两组Y轴导轨上。一实施例中，所述固定梁为平行设置的两水平梁体，每个梁体上设置一 Y轴导轨，驱动电机设置于两水平梁体的，该驱动电机驱动连接一传动轴，该传动轴的两端分别传动 连接所述两组传动构件。另一实施例中，所述驱动电机固定于两水平梁体的一端部的中间位置，所述传动 轴为一刚性轴，所述驱动电机与该传动轴间通过皮带、齿轮、链条或齿条传输带传动设置。再一实施例中，所述传动构件为皮带、齿轮、链条或齿条传输带；所述两水平梁体 的一端部件固定架设一支撑体，所述驱动电机固定于该支撑体中部或两水平梁体上。又一实施例中，所述坐标测量装置为桥式坐标测量机，水平横向构件包括一 X轴 移动梁，该X轴移动梁的两端分别固定设置立梁，该两组立梁分别与固定梁间移动设置。再一实施例中，所述固定梁为一基台或两水平梁体，其上开设有平行的两组Y轴 导轨，所述两组立梁的下端分别沿该两组Y轴导轨移动装配设置。一实施例中，所述两组立梁的下端分别设置有沿Y轴导轨方向设置的传动构件， 一传动轴沿垂直于两Y轴导轨的方向设置，该传动轴与所述传动构件同步驱动连接，该传 动轴由驱动电机驱动连接。一实施例中，所述传动构件为皮带、链条或齿条传输带；所述驱动电机固定设置于 所述基台的一端部，所述传动轴的中部与驱动电机间通过齿轮、皮带、链条或齿条传输带传 动连接。本发明的另一目的提供了一种坐标测量装置的驱动机构，包括Y轴向组件和X轴 向的水平横向构件，其特征在于所述驱动机构包括一驱动电机，该驱动电机设置在一水平 横向构件的一 X轴移动梁上，该驱动电机通过两组传动构件分别同步驱动连接两个位于X 轴移动梁的两端移动部。具体的讲，所述驱动电机驱动连接一刚性传动轴，刚性传动轴的两端分别通过传 动件驱动连接两组驱动齿轮的一驱动轮，该驱动齿轮通过轴承设置在X轴移动梁的两端移 动部，与该驱动轮同轴的一齿轮与一 Y轴向组件上设置的齿道相啮合设置。本发明的另一目的在于，还提供了一种坐标测量装置，包括测量组件和Y轴驱动 机构，其特征在于所述Y轴驱动机构采用如上任一所述的驱动机构。该坐标测量装置的驱动机构可应用于桥式或龙门式坐标测量机，其水平横向构件 的两个移动支点通过同一驱动电机和两组传动构件实现同步驱动，消除了水平横向构件在 Y轴方向移动时所产生的部分误差，可以显著的提高Y轴方向移动的稳定性和测量精度。该 驱动机构既适合于小型的坐标测量仪，也适合大型坐标测量机的Y轴向移动驱动。在具体应用中，该驱动机构的驱动电机和传动构件可以设置在Y轴组件上，也可 以设置在水平横向构件上；对于前者，驱动电机固定设置在Y轴向导轨的一端部，该驱动 电机通过两组传动构件分别驱动水平横向构件的两端移动部，实现该两端移动部的同步驱 动。对于后者，驱动电机可固定设置在水平横向构件的X轴移动梁上，传动构件例如刚性传 动轴也架设在X轴移动梁上，传动构件于X轴移动梁的两端分别连接驱动一 X轴移动梁的 两端移动部，该两段移动部处可分别枢接一驱动齿轮，该齿轮的一同轴驱动轮连接传动件， 该驱动齿轮可以沿于Y轴向导轨同向设置的齿道内移动。本实用新型的有益效果在于，该坐标测量装置的驱动机构及具有其的坐标测量装 置结构设计合理，能够实现水平横向构件的两Y轴向移动体端部的同步驱动装置，其采用 同一驱动电机同步驱动两传动构件的方式，实现了水平横向构件在固定梁上的均衡同步移
4动控制，消除了对水平横向构件的误差影响。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的阐述。
图1是本实用新型具体实施方式
的一立体结构示意图；图2是本实用新型具体实施方式
的另一立体结构示意图；图3是本实用新型具体实施方式
的再一立体结构示意图；图4是本实用新型另一具体实施方式
的立体结构示意图；图5是图4的另一角度立体结构示意图；图6是本实用新型再一具体实施方式
的立体结构示意图；图7是图6的另一角度立体结构示意图。
具体实施方式
该坐标测量装置的驱动机构系用于三坐标测量机，实现Y轴方向的稳定、低误差平移驱动。下面以该具有该驱动机构的坐标测量装置为例，进行详细说明。如图1、图2和图3所示，该坐标测量装置为龙门式坐标测量机，其具有一水平横向 构件10，水平横向构件10的两端移动部12和13分别移动设置在固定梁上，固定梁为两平 行设置的水平梁体21和22，其上分别开设有Y轴导轨，水平横向构件10沿着该Y轴导轨移 动设置。两个水平梁体21、22通过四根支梁25固定架设支撑形成两平行轨道。在固定梁 的端部设置有一支撑杆32，支撑杆32通过托架31安装固定在两个水平梁体21、22的端部， 在该支撑杆32的中部固定设置有一驱动电机33，该驱动电机33驱动连接一传动轴34，该 传动轴34为刚性轴，例如铝合金或者钢轴，该传动轴34通过轴承架设在该支撑杆32上，其 垂直于两水平梁体21、22设置，传动轴34的两端分别驱动连接两组传动构件23、24，如此， 驱动电机33通过驱动该传动轴34即可以实现水平横向构件10的两端移动部12、13的同 步驱动。驱动电机与传动轴之间的驱动传动可以采用现有技术中常规采用的驱动方式，传 动轴在驱动电机的带动下转动，该转动同步的传递给两组传动构件。该两组传动构件可以 为传动误差较低的皮带、链条或者齿条等。在具体应用时，该驱动电机可以通过其它传动组件实现对两组传动构件的同步驱 动，也可以直接由驱动电机对两组传动构件进行同步驱动，该种驱动方式结构比较简单，同 时传动的同步性和稳定性佳，能够保持较低的传动误差，消除水平横向构件因为两端移动 部的差异所造成的扭曲误差。在另一具体实施方式
中，如图4和图5所示，该坐标测量装置为桥式坐标测量机， 其具有一水平横向构件10，水平横向构件10的两端移动部分别为两个立梁13、14，立梁的 下端部与固定梁的两组Y轴导轨26、27间移动设置。在此，固定梁为一基台20，例如现有技 术中采用的大理石基台，在该基台20上开设有平行的两组Y轴导轨26、27。水平横向构件 10中的两个立梁13、14的下端部分别传动连接一组传动构件23、24，该传动构件可以为皮 带、链条或齿条。两组传动构件的另一端分别传动连接一传动轴34的两端部，如此，该传动 轴34的转动可以实现两组传动构件23、24的同步驱动，该传动轴34为刚性轴，其通过轴承架设在基台的一端侧部，该传动轴34与两组Y轴导轨26、27的方向垂直设置。在该传动轴 的中部的基台侧壁上还设置有一驱动电机33，该驱动电机33驱动连接传动轴34。如此通 过控制该驱动电机33，即可以实现水平横向构件10与两组Y轴导轨26、27间的同步均衡移 动，消除现有技术中存在的Y轴向移动误差。 在另一实施例中，更可以采用如图6和图7所示的驱动机构实现坐标测量装置的 水平横向构件的两端移动部的同步驱动控制。如图6和图7所示，该坐标测量装置为龙门 式坐标测量机，其具有形成两Y轴向导轨的水平梁体21、22，以及X轴向的水平横向构件，该 水平横向构件具有一 X轴移动梁10，该X轴移动梁的两端移动部移动设置在两Y轴向导轨 内。在X轴移动梁10上固定设置有一驱动电机33，该驱动电机驱动连接一刚性传动轴34， 该刚性传动轴34通过轴承架设在该X轴移动梁上，刚性传动轴34的两端分别驱动连接两 组出传输带36，该传输带36可以为链条、传送皮带、齿条等传动误差较低的传动件。该传输 带的另一端传动连接一驱动齿轮35的一驱动轮，该驱动齿轮35通过轴承设置在X轴移动 梁的两端移动部上，与驱动轮同轴设置的齿轮与Y轴向组件上设置的齿道相啮合设置。如 此，在驱动电机33带动刚性传动轴34转动时，刚性传动轴两端同步驱动的传输带会同步将 驱动齿轮35的驱动轮进行驱动，该驱动轮又带动同轴的齿轮，该齿轮在其啮合的齿道作用 下使X轴移动梁的两端移动部实现同步驱动控制。
权利要求一种坐标测量装置的驱动机构，包括一水平横向构件，该水平横向构件移动设置于固定梁上，其特征在于所述驱动机构进一步包括一驱动电机，该驱动电机同步驱动连接两组传动构件，所述两组传动构件分别驱动连接水平横向构件的两端移动部。
2.根据权利要求1所述的坐标测量装置的驱动机构，其特征在于所述坐标测量装置为 龙门式坐标测量机，水平横向构件包括一 X轴移动梁，所述固定梁具有平行设置的两组Y轴 导轨，所述X轴移动梁的两端移动部分别移动架设在所述两组Y轴导轨上。
3.根据权利要求2所述的坐标测量装置的驱动机构，其特征在于所述固定梁为平行设 置的两水平梁体，每个梁体上设置一 Y轴导轨，驱动电机设置于两水平梁体的，该驱动电机 驱动连接一传动轴，该传动轴的两端分别传动连接所述两组传动构件。
4.根据权利要求3所述的坐标测量装置的驱动机构，其特征在于所述驱动电机固定于 两水平梁体的一端部的中间位置，所述传动轴为一刚性轴，所述驱动电机与该传动轴间通 过皮带、齿轮、链条或齿条传输带传动设置。
5.根据权利要求3所述的坐标测量装置的驱动机构，其特征在于所述传动构件为皮 带、齿轮、链条或齿条传输带；所述两水平梁体的一端部件固定架设一支撑体，所述驱动电 机固定于该支撑体中部或两水平梁体上。
6.根据权利要求1所述的坐标测量装置的驱动机构，其特征在于所述坐标测量装置为 桥式坐标测量机，水平横向构件包括一 X轴移动梁，该X轴移动梁的两端分别固定设置立 梁，该两组立梁分别与固定梁间移动设置。
7.根据权利要求6所述的坐标测量装置的驱动机构，其特征在于所述固定梁为一基台 或两水平梁体，其上开设有平行的两组Y轴导轨，所述两组立梁的下端分别沿该两组Y轴导 轨移动装配设置。
8.根据权利要求7所述的坐标测量装置的驱动机构，其特征在于所述两组立梁的下端 分别设置有沿Y轴导轨方向设置的传动构件，一传动轴沿垂直于两Y轴导轨的方向设置，该 传动轴与所述传动构件同步驱动连接，该传动轴由驱动电机驱动连接。
9.根据权利要求8所述的坐标测量装置的驱动机构，其特征在于所述传动构件为皮 带、链条或齿条传输带；所述驱动电机固定设置于所述基台的一端部，所述传动轴的中部与 驱动电机间通过齿轮、皮带、链条或齿条传输带传动连接。
10.一种坐标测量装置的驱动机构，包括Y轴向组件和X轴向的水平横向构件，其特 征在于所述驱动机构包括一驱动电机，该驱动电机设置在一水平横向构件的一 X轴移动梁 上，该驱动电机通过两组传动构件分别同步驱动连接两个位于X轴移动梁的两端移动部。
11.根据权利要求10所述的坐标测量装置的驱动机构，其特征在于所述驱动电机驱 动连接一刚性传动轴，刚性传动轴的两端分别通过传动件驱动连接两组驱动齿轮的一驱动 轮，该驱动齿轮通过轴承设置在X轴移动梁的两端移动部，与该驱动轮同轴的一齿轮与一 Y 轴向组件上设置的齿道相啮合设置。
12.—种坐标测量装置，包括测量组件和Y轴驱动机构，其特征在于所述Y轴驱动机构 采用如权利要求1至11任一所述的驱动机构。
专利摘要坐标测量装置的驱动机构及具有其的坐标测量装置，该驱动机构包括一水平横向构件，该水平横向构件移动设置于固定梁上，其特征在于所述驱动机构进一步包括一驱动电机，该驱动电机同步驱动连接两组传动构件，所述两组传动构件分别驱动连接水平横向构件的两端移动部。本实用新型结构设计合理，能够实现水平横向构件的两Y轴向移动端部的同步驱动置，其采用同一驱动电机同步驱动两传动构件的方式，实现了水平横向构件在固定梁上的均衡同步移动控制，消除了对水平横向构件因偏摆而带来对测量精度的影响。
文档编号G01B21/04GK201555576SQ200920284208
公开日2010年8月18日 申请日期2009年12月3日 优先权日2009年12月3日
发明者甘太喜 申请人:甘太喜