柱坐標測量的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測量精度較高的柱坐標測量機，包括：旋轉(zhuǎn)軸系，安裝在具有中心定位裝置的基座上且兩側(cè)分別設(shè)有測量橫臂和配重橫臂；滑車體，活動安裝在測量橫臂上并可在第一運動導(dǎo)向機構(gòu)的保持下沿旋轉(zhuǎn)軸系的徑向移動；測頭單元，活動安裝在滑車體上并可沿平行于旋轉(zhuǎn)軸系中心軸線的方向移動；以及配重裝置；其中，所述旋轉(zhuǎn)軸系包括主軸和與該主軸旋轉(zhuǎn)適配連接的主軸套，測量橫臂和配重橫臂分別設(shè)置在主軸套的兩側(cè)，所述基座安裝在主軸的下端；并且，所述測量橫臂上第一運動導(dǎo)向機構(gòu)的導(dǎo)向軌跡沿徑向遠離旋轉(zhuǎn)軸系的方向向上傾斜，從而對滑車體移動時測量橫臂變形量的變化進行補償。
【專利說明】柱坐標測量機【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測量裝置，具體涉及一種柱坐標測量機。
【背景技術(shù)】
[0002]柱坐標測量機是利用傳感技術(shù)和電子技術(shù)對柱坐標系物體(下稱被測物體)進行坐標測量的數(shù)字化幾何量測量儀器，用來測量被測物體表面的X、Y及C軸坐標，從而確定被測物體的相關(guān)參數(shù)。柱坐標測量機目前主要應(yīng)用在船舶、航空、水電設(shè)備等制造行業(yè)中對具有復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)和形狀的工件進行測量，如對螺旋槳葉片節(jié)距的測量等。
[0003]本發(fā)明擬改進的一種柱坐標測量機的結(jié)構(gòu)主要包括:旋轉(zhuǎn)軸系，所述旋轉(zhuǎn)軸系安裝在具有中心定位裝置的基座上且兩側(cè)分別設(shè)有可繞該旋轉(zhuǎn)軸系旋轉(zhuǎn)的測量橫臂和配重橫臂；滑車體，所述滑車體活動安裝在測量橫臂上并可在第一運動導(dǎo)向機構(gòu)的保持下沿旋轉(zhuǎn)軸系的徑向移動；測頭單元，所述測頭單元活動安裝在滑車體上并可在第二運動導(dǎo)向機構(gòu)的保持下沿平行于旋轉(zhuǎn)軸系中心軸線的方向移動；以及配重裝置，所述配重裝置安裝在配重橫臂上以保持柱坐標測量機的平衡。當然，該柱坐標測量機中還應(yīng)包括有用于測量滑車體水平運動位置的傳感器、 測頭單元垂直運動位置的傳感器以及旋轉(zhuǎn)軸系旋轉(zhuǎn)角度的傳感器，以及與這些傳感器信號連接的控制系統(tǒng)。但是，上述這些均是柱坐標測量機的常規(guī)設(shè)備，故本發(fā)明不再贅述。
[0004]其中，中心定位裝置的作用是將基座安裝定位在被測物體上，并使被測物體的基準中心與中心定位裝置的定位中心重合。例如，當對螺旋槳葉片節(jié)距進行測量時，可采用類似卡盤結(jié)構(gòu)的中心定位裝置，并利用螺旋槳上本身已加工出的中心孔，將中心定位裝置的卡爪卡入該中心孔孔壁,從而使中心定位裝置的定位中心與中心孔的中心相重合。當然，中心定位裝置并非必須采用上述結(jié)構(gòu)，比如，作為中心定位裝置的另外一種實現(xiàn)方式，可使用與中心孔配合的定位臺階。根據(jù)被測物體上測量基準的具體形式，還可采用其他結(jié)構(gòu)的中心定位裝置。
[0005]本發(fā)明擬改進的柱坐標測量機主要有以下幾方面問題:第一，滑車體移動時測量橫臂所承受的力矩會發(fā)生變化，從而導(dǎo)致測量橫臂的變形量相應(yīng)的發(fā)生微小改變，最終影響滑車體運動的水平度；第二，在使用中心定位裝置的情況下，要保證柱坐標測量機的精度，自然也要求中心定位裝置的定位中心與旋轉(zhuǎn)軸系的中心軸線是重合的；然而，由于測量橫臂、配重橫臂的旋轉(zhuǎn)以及滑車體的往復(fù)運動，會導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)軸系的受力發(fā)生變化，容易影響中心定位裝置的定位中心與旋轉(zhuǎn)軸系中心軸線的同軸度，從而降低測量精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種測量精度較高的柱坐標測量機。
[0007]本發(fā)明柱坐標測量機包括:旋轉(zhuǎn)軸系，所述旋轉(zhuǎn)軸系安裝在具有中心定位裝置的基座上且兩側(cè)分別設(shè)有可繞該旋轉(zhuǎn)軸系中心軸線旋轉(zhuǎn)的測量橫臂和配重橫臂；滑車體，所述滑車體活動安裝在測量橫臂上并可在第一運動導(dǎo)向機構(gòu)的保持下沿旋轉(zhuǎn)軸系的徑向移動；測頭單元，所述測頭單元活動安裝在滑車體上并可在第二運動導(dǎo)向機構(gòu)的保持下沿平行于旋轉(zhuǎn)軸系中心軸線的方向移動；以及配重裝置，所述配重裝置安裝在配重橫臂上以保持柱坐標測量機的平衡；其中，所述旋轉(zhuǎn)軸系包括主軸和與該主軸旋轉(zhuǎn)適配連接的主軸套，測量橫臂和配重橫臂分別設(shè)置在主軸套的兩側(cè)，所述基座安裝在主軸的下端；并且，所述測量橫臂上第一運動導(dǎo)向機構(gòu)的導(dǎo)向軌跡沿徑向遠離旋轉(zhuǎn)軸系的方向向上傾斜，從而對滑車體移動時測量橫臂變形量的變化進行補償。
[0008]考慮到滑車體移動時測量橫臂所承受的力矩將發(fā)生變化，導(dǎo)致測量橫臂的變形量相應(yīng)的發(fā)生微小改變，影響滑車體運動的水平度，因此，本發(fā)明將柱坐標測量機中所述測量橫臂上第一運動導(dǎo)向機構(gòu)的導(dǎo)向軌跡設(shè)計為沿徑向遠離旋轉(zhuǎn)軸系的方向略微向上傾斜，從而對滑車體移動時測量橫臂變形量的變化進行補償。具體而言，當滑車體在第一運動導(dǎo)向機構(gòu)的保持下沿旋轉(zhuǎn)軸系的徑向向遠離旋轉(zhuǎn)軸系的方向移動時，由于力臂的增大而導(dǎo)致測量橫臂所承受的力矩相應(yīng)增大，因此，測量橫臂的變形趨勢也相應(yīng)的增大，而當?shù)谝贿\動導(dǎo)向機構(gòu)的導(dǎo)向軌跡設(shè)計為沿徑向遠離旋轉(zhuǎn)軸系的方向略微向上傾斜時，能夠?qū)圀w移動時測量橫臂變形量的變化進行補償，由此提高了滑車體運行的水平度。當滑車體徑向向靠近旋轉(zhuǎn)軸系移動時亦同理。作為導(dǎo)向軌跡的一種具體形式，該導(dǎo)向軌跡為與水平面夾角15"至50"的直線。
[0009]作為對上述技術(shù)方案的進一步改進，所述測量橫臂與主軸套為一體，配重橫臂安裝在主軸套上；或者，所述測量橫臂的端部具有與該測量橫臂為一體并通過止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)套置于主軸套上的外軸套，配重橫臂安裝在外軸套上。由此，可提高旋轉(zhuǎn)軸系受力的整體性和均勻性，避免產(chǎn)生較大的局部變形。
[0010]在此基礎(chǔ)上，所述主軸套或外軸套與測量橫臂一體鑄造成型；鑄造成型的測量橫臂包括以同時通過主軸套或外軸套中心軸線以及測頭單元中心軸線的鉛垂面面對稱設(shè)置的第一支撐部和第二支撐部，所述第一支撐部和第二支撐部為與該鉛垂面平行且為上底邊朝外的梯形板狀結(jié)構(gòu)，其板面上設(shè)有減重孔槽，測量橫臂的外端具有連接該第一支撐板和第二支撐板的連接部；滑車體與第一支撐部和第二支撐部上加工的導(dǎo)向面配合，測頭單元通過穿過第一支撐部和第二支撐部之間的第一運動導(dǎo)向機構(gòu)與滑車體連接。這樣，提高了測量橫臂的受力平衡性，且測量橫臂變形較小，可進一步提高柱坐標測量機的測量精度。
[0011]作為對上述技術(shù)方案的又一步改進，所述主軸中還設(shè)有定位芯軸，該定位芯軸位于主軸的中心軸線上并與該主軸緊密配合，定位芯軸的下端插入基座的中心定位孔并與其緊密配合，該中心定位孔的軸心線與中心定位裝置的定位中心重合。由于定位芯軸位于主軸的中心軸線上并與該主軸緊密配合，同時定位芯軸下端插入基座的中心定位孔并與其緊密配合，而中心定位孔的軸心線又與中心定位裝置的定位中心重合，因此，通過定位芯軸可使得主軸的中心軸線與中心定位裝置的定位中心重合，確保了柱坐標測量機與被測物體之間的定位精度，從而保證了柱坐標測量機的測量精度。另一方面，定位芯軸還進一步增強了基座與旋轉(zhuǎn)軸系之間的連接強度和剛度，當測量橫臂、配重橫臂的旋轉(zhuǎn)以及滑車體的運動導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)軸系承受變化的載荷時，通過定位芯軸可有效避免主軸的中心軸線與中心定位裝置的定位中心偏移錯位。
[0012]此外，為了便于調(diào)節(jié)測頭單元運動的方向，所述滑車體上的第二運動導(dǎo)向機構(gòu)包括導(dǎo)向立柱以及沿該導(dǎo)向立柱上下間隔設(shè)置的至少兩部導(dǎo)向調(diào)心裝置，所述導(dǎo)向立柱的柱面上沿周向間隔設(shè)置有三個導(dǎo)向平面，相鄰導(dǎo)向平面之間的夾角為60°，每部導(dǎo)向調(diào)心裝置包括位于同一高度上的三個分別與不同導(dǎo)向平面滾動配合的導(dǎo)向輪，這三個導(dǎo)向輪分別在徑向壓緊裝置的作用下緊貼對應(yīng)的導(dǎo)向平面，且其中至少有一個導(dǎo)向輪的徑向壓緊裝置采用了偏心調(diào)整轉(zhuǎn)軸，導(dǎo)向輪安裝在偏心調(diào)整轉(zhuǎn)軸上，該導(dǎo)向輪的旋轉(zhuǎn)中心與偏心調(diào)整轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)中心偏心設(shè)置。
[0013]下面將結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步的說明。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明柱坐標測量機的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為圖1中A-A向剖視圖。
[0016]圖3為本發(fā)明柱坐標測量機測量橫臂的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示的柱坐標測量機，包括:旋轉(zhuǎn)軸系1，旋轉(zhuǎn)軸系I安裝在具有中心定位裝置201的基座2上且兩側(cè)分別設(shè)有可繞該旋轉(zhuǎn)軸系I旋轉(zhuǎn)的測量橫臂6和配重橫臂7 ;滑車體3，滑車體3活動安裝在測量橫臂6上并可在第一運動導(dǎo)向機構(gòu)的保持下沿旋轉(zhuǎn)軸系I的徑向移動；測頭單元4，測頭單元4活動安裝在滑車體3上并可在第二運動導(dǎo)向機構(gòu)的保持下沿平行于旋轉(zhuǎn)軸系I中心軸線的方向移動；以及配重裝置5，配重裝置5安裝在配重橫臂7上以保持柱坐標測量機的平衡；其中，所述旋轉(zhuǎn)軸系I包括主軸101和與該主軸101旋轉(zhuǎn)適配連接的主軸套102，測量橫臂6和配重橫臂7分別設(shè)置在主軸套102的兩側(cè)，所述基座2安裝在主軸101的下端；所述主軸101中還設(shè)有定位芯軸103，該定位芯軸103位于主軸101的中心軸線上并與該主軸101緊密配合，定位芯軸103的下端插入基座2的中心定位孔并與其緊密配合，該中心定位孔的軸心線與中心定位裝置201的定位中心重合；并且，考慮到滑車體3移動時測量橫臂6所承受的力矩將發(fā)生變化，導(dǎo)致測量橫臂6的變形量相應(yīng)的發(fā)生微小改變，影響滑車體3運動的水平度，本發(fā)明還將柱坐標測量機中所述測量橫臂6上第一運動導(dǎo)向機構(gòu)的導(dǎo)向軌跡設(shè)計為沿徑向遠離旋轉(zhuǎn)軸系I的方向略微向上傾斜，從而對滑車體3移動時測量橫臂6變形量的變化進行補償。
[0018]如圖1所示，上述柱坐標測量機中，滑車體3沿旋轉(zhuǎn)軸系I的徑向即X軸方向運動，測頭單元4沿平行于旋轉(zhuǎn)軸系I中心軸線的方向即Y軸方向運動，測量橫臂6和配重橫臂7同步的繞旋轉(zhuǎn)軸系I的中心軸線L及C軸旋轉(zhuǎn)運動，通過對這三個運動的控制和測量，即可得到由測頭單元4的測頭所標定的被測點在X、Y及C軸的坐標值。
[0019]其中，定位芯軸103實現(xiàn)了主軸101與中心定位裝置201之間裝配的同軸度，使得主軸101的中心軸線與中心定位裝置201的定位中心重合，而中心定位裝置201的作用又是使被測物體的基準中心與中心定位裝置201的定位中心重合，因此，通過中心定位裝置201將基座2安裝定位在被測物體上后，被測物體的基準中心將與主軸101的中心軸線重合。測量時，測量橫臂6、配重橫臂7要進行旋轉(zhuǎn)，并且滑車體3也會根據(jù)測量的需要在測量橫臂6上水平運動，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)軸系I承受變化的載荷，而定位芯軸103還可有效避免主軸101的中心軸線與中心定位裝置201的定位中心因此發(fā)生偏移錯位。
[0020]如圖1所示，為了使主軸101與該主軸套102旋轉(zhuǎn)適配連接，一種【具體實施方式】為:主軸101與該主軸套102之間通過軸承組旋轉(zhuǎn)適配連接；所述軸承組包括用以保持主軸101與主軸套102之間同軸度的第一上軸承104和第一下軸承105，以及用以承受主軸101與主軸套102之間軸向載荷的第二上軸承106和第二下軸承107，所述第二上軸承106和第二下軸承107分別位于第一上軸承104和第一下軸承105的上方和下方,并設(shè)有不影響第一上軸承104和第一下軸承105徑向受力的游隙。該實施方式有利于保證主軸101與主軸套102的同軸度，有效避免主軸套102偏心旋轉(zhuǎn)。
[0021]如圖1所示，作為定位芯軸103的一種較佳的安裝方式，所述定位芯軸103的下端設(shè)有定位凸肩103a，該定位凸肩103a的周邊緊貼連接板8，該連接板8的上端面與主軸101的下端面之間通過螺釘連接，該連接板8的下端面與基座2的上端面之間通過螺釘連接，并使定位凸肩103a的下臺階面與基座2的上端面接觸。這種安裝方式是以定位芯軸103為定位基準，以此實現(xiàn)將主軸101與基座2的連接，并且對芯軸103進行軸向定位，具有裝配精度高，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠等多方面的優(yōu)點。
[0022]如圖1所示，作為進一步的改進，所述測量橫臂6與主軸套102為一體，配重橫臂7安裝在主軸套102上。將測量橫臂6與主軸套102設(shè)計為一體，能夠提高旋轉(zhuǎn)軸系I受力的整體性和均勻性，避免局部產(chǎn)生較大的彈性變形。當然，測量橫臂6也可以設(shè)計成端部具有與該測量橫臂6為一體并通過止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)套置于主軸套102上的外軸套，配重橫臂7安裝在外軸套上的結(jié)構(gòu)，從而達到相似的技術(shù)效果。
[0023]如圖1、3所示，基于測量橫臂6與主軸套102為一體的設(shè)計，所述主軸套102與測量橫臂6 —體鑄造成型；鑄造成型的測量橫臂6包括以同時通過主軸套102或外軸套中心軸線以及測頭單元4中心軸線的鉛垂面面對稱設(shè)置的第一支撐部601和第二支撐部602，所述第一支撐部601和第二支撐部602為與該鉛垂面平行且為上底邊朝外的梯形板狀結(jié)構(gòu)，其板面上設(shè)有減重孔槽，測量橫臂6的外端具有連接該第一支撐板601和第二支撐板602的連接部603 ;滑車體3與第一支撐部601和第二支撐部602上加工的導(dǎo)向面配合，測頭單元4通過穿過第一支撐部601和第二支撐部602之間的第一運動導(dǎo)向機構(gòu)與滑車體3連接。
[0024]而基于測量橫臂6與外軸套為一體的設(shè)計，所述外軸套與測量橫臂6 —體鑄造成型；鑄造成型的測量橫臂6包括以同時通過主軸套102或外軸套中心軸線以及測頭單元4中心軸線的鉛垂面面對稱設(shè)置的第一支撐部601和第二支撐部602，所述第一支撐部601和第二支撐部602為與該鉛垂面平行且為上底邊朝外的梯形板狀結(jié)構(gòu)，其板面上設(shè)有減重孔槽，測量橫臂6的外端具有連接該第一支撐板601和第二支撐板602的連接部603 ;滑車體3與第一支撐部601和第二支撐部602上的導(dǎo)向面配合，測頭單元4通過穿過第一支撐部601和第二支撐部602之間的第一運動導(dǎo)向機構(gòu)與滑車體3連接。對上述兩種測量橫臂6，由于其采用了嚴格對稱的設(shè)計，因此測量橫臂6的受力平衡性較好；同時，上述設(shè)計還能夠在保證測量橫臂6輕量化的同時，對滑車體3提供良好的支撐和導(dǎo)向，降低測量橫臂6的變形量，進一步提高了柱坐標測量機的精度。
[0025]如圖1、2所示，作為再一步的改進，所述滑車體3上的第二運動導(dǎo)向機構(gòu)包括導(dǎo)向立柱10以及沿該導(dǎo)向立柱10上下間隔設(shè)置的至少兩部導(dǎo)向調(diào)心裝置9，所述導(dǎo)向立柱10的柱面上沿周向間隔設(shè)置有三個導(dǎo)向平面11，相鄰導(dǎo)向平面11之間的夾角為60°，每部導(dǎo)向調(diào)心裝置9包括位于同一高度上的三個分別與不同導(dǎo)向平面11滾動配合的導(dǎo)向輪901，這三個導(dǎo)向輪901分別在徑向壓緊裝置的作用下緊貼對應(yīng)的導(dǎo)向平面11，且其中至少有一個導(dǎo)向輪901的徑向壓緊裝置采用了偏心調(diào)整轉(zhuǎn)軸902，導(dǎo)向輪901安裝在偏心調(diào)整轉(zhuǎn)軸902上，該導(dǎo)向輪901的旋轉(zhuǎn)中心與偏心調(diào)整轉(zhuǎn)軸902的旋轉(zhuǎn)中心偏心設(shè)置。更具體的是，每部導(dǎo)向調(diào)心裝置9的三個導(dǎo)向輪901中其中一個導(dǎo)向輪901的徑向壓緊裝置采用了所述偏心調(diào)整轉(zhuǎn)軸902，其余兩個導(dǎo)向輪901的徑向壓緊裝置采用壓緊螺釘903。
[0026]上述導(dǎo)向調(diào)心裝置9能夠?qū)?dǎo)向立柱10的徑向位置進行調(diào)節(jié)。當沿導(dǎo)向立柱10上下間隔設(shè)置至少兩部上述的導(dǎo)向調(diào)心裝置9后，通過對這兩部導(dǎo)向調(diào)心裝置9，就能夠調(diào)整導(dǎo)向立柱10的垂直度，提高其導(dǎo)向精度。以每部導(dǎo)向調(diào)心裝置9的三個導(dǎo)向輪901中其中一個導(dǎo)向輪901的徑向壓緊裝置采用了所述偏心調(diào)整轉(zhuǎn)軸902，其余兩個導(dǎo)向輪901的徑向壓緊裝置采用壓緊螺釘903為例，使用了偏心調(diào)整轉(zhuǎn)軸902的導(dǎo)向輪901能夠通過旋轉(zhuǎn)該偏心調(diào)整轉(zhuǎn)軸902實現(xiàn)與對應(yīng)導(dǎo)向平面11之間的壓緊和松開，當需要調(diào)整導(dǎo)向立柱10的垂直度時，先旋轉(zhuǎn)該偏心調(diào)整轉(zhuǎn)軸902使與該偏心調(diào)整轉(zhuǎn)軸902連接的導(dǎo)向輪901與對應(yīng)導(dǎo)向平面11松開，然后再調(diào)整其他兩個導(dǎo)向輪901的壓緊螺釘903，最后再次轉(zhuǎn)動偏心調(diào)整轉(zhuǎn)軸902，從而將導(dǎo)向立柱10緊緊壓在三個導(dǎo)向輪901之間。這種方式不僅避免了在多個壓緊螺釘903之間來回調(diào)整適配的繁瑣過程，同時能夠提供強大的壓緊力，保持定位精度。
[0027]實施例1
[0028]將圖3所示的鑄造成型后的測量橫臂6安裝在旋轉(zhuǎn)軸系I上以后，再對其導(dǎo)向面進行加工，使第一支撐部601和第二支撐部602上的導(dǎo)向面形成與水平面夾角為15"的平面，然后再安裝滑車體3，這樣，對滑車體3的導(dǎo)向軌跡形成為與水平面夾角為15"的直線。驗證表明，上述結(jié)構(gòu)能夠確?；圀w3運動的水平度在0.1mm/lOOOmm (即滑車體3每運行1000mm,其垂直跳動在0.1mm)以內(nèi)。
[0029]實施例2
[0030]將圖3所示的鑄造成型后的測量橫臂6安裝在旋轉(zhuǎn)軸系I上以后，再對其導(dǎo)向面進行加工，使第一支撐部601和第二支撐部602上的導(dǎo)向面形成與水平面夾角為50"的平面，然后再安裝滑車體3，這樣，對滑車體3的導(dǎo)向軌跡形成為與水平面夾角為50"的直線。驗證表明，上述結(jié)構(gòu)能夠確?；圀w3運動的水平度在0.08mm/1000mm(即滑車體3每運行1000mm,其垂直跳動在0.08mm)以內(nèi)。
[0031]實施例3
[0032]將圖3所示的鑄造成型后的測量橫臂6安裝在旋轉(zhuǎn)軸系I上以后，再對其導(dǎo)向面進行加工，使第一支撐部601和第二支撐部602上的導(dǎo)向面形成與水平面夾角為30"的平面，然后再安裝滑車體3，這樣，對滑車體3的導(dǎo)向軌跡形成為與水平面夾角為30"的直線。驗證表明，上述結(jié)構(gòu)能夠確?；圀w3運動的水平度在0.05mm/1000mm(即滑車體3每運行1000mm,其垂直跳動在0.05mm)以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.柱坐標測量機，包括: 旋轉(zhuǎn)軸系(I)，所述旋轉(zhuǎn)軸系(I)安裝在具有中心定位裝置(201)的基座(2 )上且兩側(cè)分別設(shè)有可繞該旋轉(zhuǎn)軸系(I)中心軸線旋轉(zhuǎn)的測量橫臂(6)和配重橫臂(7)； 滑車體(3)，所述滑車體(3)活動安裝在測量橫臂(6)上并可在第一運動導(dǎo)向機構(gòu)的保持下沿旋轉(zhuǎn)軸系(I)的徑向移動； 測頭單元(4)，所述測頭單元(4)活動安裝在滑車體(3)上并可在第二運動導(dǎo)向機構(gòu)的保持下沿平行于旋轉(zhuǎn)軸系(I)中心軸線的方向移動；以及 配重裝置(5 )，所述配重裝置(5 )安裝在配重橫臂(7 )上以保持柱坐標測量機的平衡； 其特征在于， 所述旋轉(zhuǎn)軸系(I)包括主軸(101)和與該主軸(101)旋轉(zhuǎn)適配連接的主軸套(102)，測量橫臂(6)和配重橫臂(7)分別設(shè)置在主軸套(102)的兩側(cè)，所述基座(2)安裝在主軸(101)的下端；并且 所述測量橫臂(6)上第一運動導(dǎo)向機構(gòu)的導(dǎo)向軌跡沿徑向遠離旋轉(zhuǎn)軸系(I)的方向向上傾斜，從而對滑車體(3)移動時測量橫臂(6)變形量的變化進行補償。
2.如權(quán)利要求1所述的柱坐標測量機，其特征在于:所述導(dǎo)向軌跡為與水平面夾角15"至50"的直線。
3.如權(quán)利要求1或2所述的柱坐標測量機，其特征在于:所述測量橫臂(6)與主軸套(102)為一體，配重橫臂(7)安裝在主軸套(102)上；或者，所述測量橫臂(6)的端部具有與該測量橫臂(6)為一體并通過.止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)套置于主軸套(102)上的外軸套，配重橫臂(7)安裝在外軸套上。
4.如權(quán)利要求3所述的柱坐標測量機，其特征在于:所述主軸套(102)或外軸套與測量橫臂(6) —體鑄造成型；鑄造成型的測量橫臂(6)包括以同時通過主軸套(102)或外軸套中心軸線以及測頭單元(4)中心軸線的鉛垂面面對稱設(shè)置的第一支撐部(601)和第二支撐部(602)，所述第一支撐部(601)和第二支撐部(602)為與該鉛垂面平行且為上底邊朝外的梯形板狀結(jié)構(gòu)，其板面上設(shè)有減重孔槽，測量橫臂(6)的外端具有連接該第一支撐板(601)和第二支撐板(602)的連接部(603);滑車體(3)與第一支撐部(601)和第二支撐部(602)上加工的導(dǎo)向面配合，測頭單元(4)通過穿過第一支撐部(601)和第二支撐部(602)之間的第一運動導(dǎo)向機構(gòu)與滑車體(3)連接。
5.如權(quán)利要求1或2所述的柱坐標測量機，其特征在于:所述主軸(101)與該主軸套(102)之間通過軸承組旋轉(zhuǎn)適配連接；所述軸承組包括用以保持主軸(101)與主軸套(102)之間同軸度的第一上軸承(104)和第一下軸承(105)，以及用以承受主軸(101)與主軸套(102)之間軸向載荷的第二上軸承(106)和第二下軸承(107)，所述第二上軸承(106)和第二下軸承(107)分別位于第一上軸承(104)和第一下軸承(105)的上方和下方，并設(shè)有不影響第一上軸承(104)和第一下軸承(105)徑向受力的游隙。
6.如權(quán)利要求1或2所述的柱坐標測量機，其特征在于:所述主軸(101)中還設(shè)有定位芯軸(103)，該定位芯軸(103)位于主軸(101)的中心軸線上并與該主軸(101)緊密配合，定位芯軸(103)的下端插入基座(2)的中心定位孔并與其緊密配合，該中心定位孔的軸心線與中心定位裝置(201)的定位中心重合。
7.如權(quán)利要求6所述的柱坐標測量機，其特征在于:所述定位芯軸(103)的下端設(shè)有定位凸肩(103a),該定位凸肩(103a)的周邊緊貼連接板(8),該連接板(8)的上端面與主軸(101)的下端面之間通過螺釘連接，連接板(8)的下端面與基座(2)的上端面之間通過螺釘連接，并使定位凸肩(103a)的下臺階面與基座(2)的上端面接觸。
8.如權(quán)利要求1或2所述的柱坐標測量機，其特征在于:所述滑車體(3)上的第二運動導(dǎo)向機構(gòu)包括導(dǎo)向立柱(10)以及沿該導(dǎo)向立柱(10)上下間隔設(shè)置的至少兩部導(dǎo)向調(diào)心裝置(9)，所述導(dǎo)向立柱(10)的柱面上沿周向間隔設(shè)置有三個導(dǎo)向平面(11)，相鄰導(dǎo)向平面(11)之間的夾角為60°，每部導(dǎo)向調(diào)心裝置(9)包括位于同一高度上的三個分別與不同導(dǎo)向平面(11)滾動配合的導(dǎo)向輪(901)，這三個導(dǎo)向輪(901)分別在徑向壓緊裝置的作用下緊貼對應(yīng)的導(dǎo)向平面(11)，且其中至少有一個導(dǎo)向輪(901)的徑向壓緊裝置采用了偏心調(diào)整轉(zhuǎn)軸(902)，導(dǎo)向輪(901)安裝在偏心調(diào)整轉(zhuǎn)軸(902)上，該導(dǎo)向輪(901)的旋轉(zhuǎn)中心與偏心調(diào)整轉(zhuǎn)軸(902)的旋轉(zhuǎn)中心偏心設(shè)置。
9.如權(quán)利要求8所述的柱坐標測量機，其特征在于:每部導(dǎo)向調(diào)心裝置(9)的三個導(dǎo)向輪(901)中其中一個導(dǎo)向輪(901)的徑向壓緊裝置采用了所述偏心調(diào)整轉(zhuǎn)軸(902)，其余兩個導(dǎo)向輪(901)的徑向壓緊裝`置采用壓緊螺釘(903)。
【文檔編號】G01B21/00GK103438845SQ201310377434
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月26日
【發(fā)明者】劉寧, 黃朝勝, 王偉 申請人:愛佩儀中測（成都）精密儀器有限公司