[實用新型]一種微型非接觸五坐標測量機

有效

• 申請號: 201220483048.9
• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號: CN202793323U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 郭俊杰;李北戰;周阿維;李海濤;王功;楊佼
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本實用新型屬于坐標測量技術領域，涉及一種非接觸五坐標測量機，尤其是一種微型非接觸五坐標測量機。

背景技術

隨著零件加工水平和加工精度的提高，迫切需要對微小復雜類零件的各幾何參數進行測量。而已有的坐標測量儀難以滿足該類零件的測量任務，主要原因一是零件形狀復雜，而且不允許接觸式的測量，而現有三坐標測量機的空間坐標測量多采用探針的接觸式測量，CCD等復合式測頭，在三維測量領域受到限制；二是現有三坐標測量機使用的回轉測座如PH10，只能提供有限的測量位姿，無法滿足大范圍的非接觸連續測量要求；三是傳統的測量儀機身龐大，結構復雜，難以滿足對于微小復雜零件的方便快捷測量。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種微型非接觸五坐標測量機，

本實用新型的目的是通過以下技術方案來解決的：

一種微型非接觸五坐標測量機，包括底座、立柱、帶有導軌滑塊組合的X軸、Y軸、Z軸直動機構以及水平、豎直回轉機構；所述X軸直動機構安裝在底座上，Z軸直動機構設置在X軸直動機構的滑塊上，Y軸直動機構固定在立柱上，且立柱固定在底座上；所述水平回轉機構的下方固定連接有橫梁，所述橫梁上設置有連接軸，豎直回轉機構通過連接軸懸掛在橫梁的下方，且橫梁的末端與立柱固定在一起；所述豎直回轉機構上連接有復合測頭，復合測頭通過水平回轉機構與豎直回轉機構的配合，懸于Z軸直動機構的上方。

上述X軸直動機構包括與X軸平行的兩條第一導軌，且該兩條導軌之間設置有帶絲桿螺母的第一滾珠絲桿，第一滾珠絲桿的一端連接有第三步進電機；所述兩第一導軌的內側上安裝有帶讀數頭的第一直線光柵尺，所述第一直線光柵尺的讀數頭與第一滾珠絲桿的絲桿螺母的安裝座相連接。

上述Z軸直動機構包括與Z軸平行的兩條第二導軌以及托盤，所述托盤安裝在第一導軌的滑塊上，并通過第一滾珠絲桿的絲桿螺母與其連接；所述兩第二導軌之間設置有帶絲桿螺母的第二滾珠絲桿，第二滾珠絲桿一端連接有第四步進電機；所述第二導軌的滑塊上設置有工作臺，所述工作臺通過第二滾珠絲桿的絲桿螺母與第二導軌的滑塊固定連接；所述兩第二導軌的內壁上，安裝有帶讀數頭的第二直線光柵尺，所述第二直線光柵尺的讀數頭與第二滾珠絲桿的絲桿螺母的安裝座相連接。

上述Y軸直動機構包括與Y軸平行的兩條第三導軌、第二從動齒形帶輪以及第二驅動齒形帶輪；所述第三導軌的滑塊與橫梁固定連接在一起，所述兩第三導軌之間設置有帶絲桿螺母的第三滾珠絲桿；所述第三滾珠絲桿與第二從動齒形帶輪同軸固定，同時第二從動齒形帶輪還與第二驅動齒形帶輪相嚙合；所述第二驅動齒形帶輪連接有第五步進電機；第三滾珠絲桿通過其上的絲桿螺母與橫梁連接；所述兩第三導軌外側、立柱外壁上，安裝有帶讀數頭的第三直線光柵尺，且第三直線光柵尺的讀數頭與橫梁相連接。

上述Y軸直動機構還包括平衡機構，所述平衡機構包括燕尾座、鋼帶、滑輪、平衡塊以及兩根平衡塊支架；所述鋼帶支撐在滑輪上，一端固定在橫梁上，另一端固定在平衡塊上；所述平衡塊支架豎直設置在立柱上，上端與燕尾座固定連接，下端與支架固定連接；所述平衡塊鑲嵌在兩平衡塊支架之間，所述滑輪對稱安裝在燕尾座的兩端。

上述水平回轉機構包括第一步進電機、減速器、減速器支架、驅動直齒輪以及從動直齒輪；所述減速器安裝在減速器支架上；所述第一步進電機的輸出轉軸與減速器相連接，且減速器與驅動直齒輪同軸固定，驅動直齒輪設置在減速器支架的內部；所述驅動直齒輪與從動直齒輪相嚙合，從動直齒輪上設置有第三鎖緊螺母和第四脹套，且從動直齒輪通過第三鎖緊螺母和第四脹套固定在連接軸上。

上述減速器支架上開設有用來調整齒輪中心距的腰形槽。

上述豎直回轉機構由蝸輪蝸桿消隙傳動機構組成，所述渦輪蝸桿傳動機構的渦輪軸與橫梁上的連接軸相連；所述連接軸穿過橫梁內的部分串聯配置有成對雙聯接觸球軸承，連接軸通過第一鎖緊螺母以及第一壓蓋將其與橫梁固定在一起；所述連接軸的下方安裝有第一定位光柵，且橫梁的下方安裝有第一讀數頭支架，所述第一讀數頭支架上固定有與第一定位光柵相配合的第一讀數頭。

本實用新型與現有技術相比具有的優點和效果：

1、本實用新型非接觸式測量機采用五軸聯動的測量方式，比傳統的三坐標測量機多出兩個回轉測量機構，兩個回轉機構的施加使得該測量機的復合測頭可以做兩個不同平面內大范圍的非接觸連續測量運動，進而使復雜零件的三維幾何要素得到有效的測量。