[发明专利]高通过性三坐标测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及三坐标测量装置，特别设置一种具有高通过性的三坐标测量装置。

背景技术

坐标测量机是20世纪60年代发展起来的一种高精密度的测量仪器，其工作原理为：将被测物体置于三坐标测量空间，通过X轴向、Y轴向和Z轴向机构的位移，以及位于Z轴向机构上的测量探头，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。现有的坐标测量机有多种类型，包括悬臂测量机、桥式测量机、龙门测量机、水平臂测量机、门式测量机和固定桥式测量机等。该等设备主要由主机机械系统(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。

对于现有的三坐标测量机，通常采用两并行的水平导轨作为Y轴，其上架设支撑X轴移动梁，X轴移动梁上设置Z轴，Z轴上固定有测量探头，实现X、Y、Z轴向的移动和测量。现有的所有三坐标测量机均采用X轴移动梁的跨度小于水平导轨即Y轴向长度的结构，这已成为设计和制造三坐标测量机的首要规则。本案发明人认为其主要原因在于控制和减小由于X轴移动梁两端位移不一致所导致的测量误差，以及处于对X轴移动梁跨度较大时容易因为移动梁的刚性形变所导致的其它测量误差。在现有三坐标测量机使用时，由于其X轴移动梁的跨度较小，这极大的限制了现有三坐标测量机的测量通过性能。例如对于某些工件，其产品的短边宽度大于X轴移动梁的跨度时则无法进行测量，需要更大规格的三坐标测量机才能够满足要求，这将导致三坐标测量设备的购置成本增加；再例如产品短边的宽度接近现有三坐标测量机的X轴移动梁的跨度时，同时其长度也不受限制时，只能纵向排列产品进行测量，无法满足同时对多件产品进行横向排列测量的要求。这使得装夹和拆卸产品的效率非常低下，无法适应规模化工业生产的需求。

发明内容

本发明的目的在于提出一种能够改变现有三坐标测量机通过性能低下的高通过性三坐标测量装置，其结构设计合理，能够维持现有同等规格三坐标测量装置成本的情况下提高通过性能，降低三坐标测量装置的购置成本并提高测量效率，从而克服现有技术中的不足。另外还方便测量人员的操作，降低操作繁琐度和劳动强度。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种高通过性三坐标测量装置，包括导轨、水平臂，其特征在于所述水平臂的两端分别设置在导轨上，所述水平臂的跨度大于或等于所述导轨的长度。

具体实施方式中，所述水平臂的跨度为所述导轨长度的1.0～1.5倍。

一实施方式中，所述水平臂的跨度为所述导轨长度的1.5～2.0倍。

另一实施方式中，所述水平臂上设置有沿水平臂移动的Z轴向移动梁，所述水平臂的跨度为所述导轨长度的2.0倍以上。

再一实施方式中，所述测量装置包括一测量台，该测量台具有一矩形端面，所述导轨为平行设置在该矩形端面的两相对短边处的滑轨。

一实施方式中，所述水平臂的两端固定设置有立梁，该立梁的两下端部分别与所述导轨滑动设置。

一实施方式中，所述测量装置包括一驱动机构，该驱动机构同步驱动连接两组传动构件，该两组传动构件分别连接所述水平臂的两端。

一实施方式中，导轨为滑槽、滑轨或者燕尾槽道，所述水平臂的两端分别设置与所述导轨相配合的滑动组件。

另一实施方式中，所述水平臂两端的导轨上分别设置有Y向光栅，所述水平臂的两端分别由一驱动机构进行驱动，该Y向光栅和驱动机构均连接设置一根据光栅数据调整两驱动机构驱动运转速度的控制单元。

另一实施方式中，所述水平臂两端的导轨上设置有位移测量装置，所述水平臂上也设置有位移测量装置，该测量装置连接设置一根据三位移数据计算出测量探头在导轨平面内实时位移数据的计算控制器，所述位移测量装置与所述控制器通信连接。