本實(shí)用新型涉及一種測(cè)控技術(shù)與儀器領(lǐng)域，特別涉及一種獨(dú)立驅(qū)動(dòng)式平衡裝置。

背景技術(shù)：

測(cè)量機(jī)廣泛應(yīng)用于機(jī)械、航空航天、電子、儀表、塑膠等行業(yè)，如三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是測(cè)量被測(cè)物輪廓和表面形狀尺寸、角度及位置的最有效的方法之一，它可以代替多種表面測(cè)量工具及昂貴的組合量規(guī)，并把復(fù)雜的測(cè)量任務(wù)所需時(shí)間從小時(shí)減少到分鐘，這是其它儀器達(dá)不到的效果；也可以對(duì)工件的尺寸、形狀和形位公差進(jìn)行精密檢測(cè)，從而完成零件檢測(cè)、外形測(cè)量、過程控制等任務(wù)，提高了客戶的工作效率。

同時(shí)，產(chǎn)品尺寸的精確程度是衡量質(zhì)量目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)之一，因此，保證測(cè)量機(jī)的測(cè)量結(jié)果，提高測(cè)量機(jī)的測(cè)量精度，對(duì)測(cè)量機(jī)來說尤為重要。

現(xiàn)有測(cè)量機(jī)的支柱在測(cè)量過程中對(duì)被測(cè)物定位標(biāo)定時(shí)需要進(jìn)行水平運(yùn)動(dòng)，支柱運(yùn)動(dòng)過程中的重心變化，會(huì)導(dǎo)致水平基座出現(xiàn)蹺蹺板現(xiàn)象，造成測(cè)量精度降低，影響測(cè)量結(jié)果，為了避免出現(xiàn)蹺蹺板的現(xiàn)象，一般采用平衡部件來調(diào)節(jié)平衡?，F(xiàn)有測(cè)量?jī)x支柱中的平衡部件一般采用運(yùn)動(dòng)平臺(tái)與配重平臺(tái)的搭配方式，如圖1所示，其具體方案是采用一個(gè)電機(jī)通過鋼帶、滑輪等連接件將水平基座上下的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和配重平臺(tái)同時(shí)連接進(jìn)行驅(qū)動(dòng)來保持平衡。該方案存在的問題是采用單一驅(qū)動(dòng)電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)與配重平臺(tái)，因配重平臺(tái)與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的質(zhì)量都很大，造成單一驅(qū)動(dòng)電機(jī)負(fù)荷較大，在帶動(dòng)配重平臺(tái)調(diào)節(jié)平衡時(shí)，在啟動(dòng)與停止時(shí)容易出現(xiàn)顫動(dòng)及滯后，造成響應(yīng)速度慢或不同步的問題，降低了調(diào)節(jié)精確度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有三維坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在測(cè)量過程中，采用單一驅(qū)動(dòng)電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)與配重平臺(tái)調(diào)節(jié)重力平衡，因負(fù)荷較大容易出現(xiàn)顫動(dòng)及滯后，造成響應(yīng)速度慢或不同步的問題，降低了調(diào)節(jié)精確度的上述不足，提供一種獨(dú)立驅(qū)動(dòng)式平衡裝置，提高系統(tǒng)精度及響應(yīng)速度，同時(shí)又能降低成本。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了以下技術(shù)方案：

一種獨(dú)立驅(qū)動(dòng)式平衡裝置，包括水平基座，所述水平基座相對(duì)的上下兩表面分別設(shè)有運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和配重平臺(tái)，所述配重平臺(tái)的質(zhì)量小于所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)通過第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)平移，所述配重平臺(tái)通過第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)平移，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過控制系統(tǒng)分別控制啟動(dòng)或停止。

采用本實(shí)用新型所述的一種獨(dú)立驅(qū)動(dòng)式平衡裝置，其中配重平臺(tái)較運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的質(zhì)量更輕，分別通過第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)并調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)及配重平臺(tái)，使水平基座所受扭矩相同，有效保持水平基座的重力平衡與穩(wěn)定，從而減小系統(tǒng)誤差，提高系統(tǒng)精度，同時(shí)配重平臺(tái)質(zhì)量較輕，調(diào)節(jié)過程中響應(yīng)速度更快，靈敏程度更高，成本更低。

優(yōu)選的，所述配重平臺(tái)與所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的初始位置均位于水平基座的相對(duì)的兩側(cè)。

當(dāng)所述配重平臺(tái)與所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的初始位置均位于水平基座相對(duì)的兩側(cè)時(shí)，確保水平基座初始狀態(tài)下的平衡。

優(yōu)選的，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)位于所述水平基座上所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)所在的表面上，所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)位于所述水平基座上所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)所在的表面上。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)與所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)質(zhì)量相同。

第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別與其驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和配重平臺(tái)位于水平基座的同一表面上，有助于加強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的剛度，同時(shí)所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)與所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)質(zhì)量一致，能夠簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算，使驅(qū)動(dòng)更加便捷。

優(yōu)選的，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和配重平臺(tái)相對(duì)所述水平基座的位置替換為均設(shè)置在位于所述水平基座的同一上表面或下表面。

多種布置方式均能保證運(yùn)動(dòng)平臺(tái)在運(yùn)動(dòng)過程中水平基座的重力平衡，可以滿足設(shè)備的不同需求，適用性更廣泛。

優(yōu)選的，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)與所述配重平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向相平行。

運(yùn)動(dòng)平臺(tái)與配重平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向相平行，對(duì)于實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)過程的重力平衡更加便利，降低控制系統(tǒng)的處理難度，便于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)及平臺(tái)的移動(dòng)，同時(shí)，能夠提高對(duì)水平基座的空間利用率及調(diào)整精度。

優(yōu)選的，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)采用第一絲杠與第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，所述配重平臺(tái)采用第二絲杠與第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接。

采用絲杠連接電機(jī)與平臺(tái)，能夠加強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的剛度，提升啟動(dòng)、運(yùn)動(dòng)及制動(dòng)時(shí)的靈敏程度，避免抖動(dòng)與慣性位移造成的精度降低。

優(yōu)選的，所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性能低于所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性能。

由于第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)配重平臺(tái)僅負(fù)責(zé)重力平衡，其對(duì)運(yùn)動(dòng)控制精度的要求低于第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，因此選擇低性能的驅(qū)動(dòng)電機(jī)意味著成本更低。

優(yōu)選的，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)為直線電機(jī)，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)為普通伺服電機(jī)。

優(yōu)選的，所述配重平臺(tái)的材質(zhì)密度大于所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的材質(zhì)密度。

配重平臺(tái)選擇的材質(zhì)密度更大，則體積更小，高度不變的情況下底面積更小，可調(diào)節(jié)的范圍更廣。

綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

1、采用本實(shí)用新型所述的一種獨(dú)立驅(qū)動(dòng)式平衡裝置，通過第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)及配重平臺(tái)，使水平基座所受扭矩相同，有效保持水平基座的重力平衡與穩(wěn)定，從而減小系統(tǒng)誤差，提高系統(tǒng)精度，同時(shí)配重平臺(tái)質(zhì)量較輕，調(diào)節(jié)過程中響應(yīng)速度更快，靈敏程度更高，成本更低。

2、采用本實(shí)用新型所述的一種獨(dú)立驅(qū)動(dòng)式平衡裝置，利用雙電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和配重平臺(tái)，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)及配重平臺(tái)能夠采取多種布置方法，優(yōu)化了裝置的空間結(jié)構(gòu)，滿足設(shè)備的不同需求，適用性更廣泛。

3、采用本實(shí)用新型所述的一種獨(dú)立驅(qū)動(dòng)式平衡裝置，配重平臺(tái)選擇的材質(zhì)密度更大，則體積更小，高度不變的情況下底面積更小，可調(diào)節(jié)的范圍更廣。

4、采用本實(shí)用新型所述的一種獨(dú)立驅(qū)動(dòng)式平衡裝置，該裝置結(jié)構(gòu)造型簡(jiǎn)便，制造方便，可以廣泛引用于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、齒輪測(cè)量中心等設(shè)備。

附圖說明：

圖1為現(xiàn)有技術(shù)采用的重力平衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型所述的雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的重力平衡機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)主視圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1所述重力平衡裝置的結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例2所述重力平衡裝置的結(jié)構(gòu)主視圖；

圖中標(biāo)記：1-水平基座，2-運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，3-配重平臺(tái)，4-第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，5-第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)，6-第一絲杠，7-第二絲杠。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本實(shí)用新型上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本實(shí)用新型內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本實(shí)用新型的范圍。

實(shí)施例1

本實(shí)施例為配重平臺(tái)與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)分別位于水平基座的相對(duì)表面，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)質(zhì)量不相同的情況。

如圖2所示，一種獨(dú)立驅(qū)動(dòng)式平衡裝置，包括水平基座1，所述水平基座1上表面設(shè)有運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2，所述水平基座1下表面設(shè)有配重平臺(tái)3，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2的質(zhì)量為G，所述配重平臺(tái)3的質(zhì)量為1/2G，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2的初始位置位于水平基座上表面的右側(cè)，所述配重平臺(tái)3位于水平基座下表面的左側(cè)，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)4通過第一絲杠6驅(qū)動(dòng)所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2平移，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)5通過第二絲杠7驅(qū)動(dòng)所述配重平臺(tái)3平移，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)4和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)6通過控制系統(tǒng)分別控制啟動(dòng)或停止。

具體如圖3，所述第一絲杠6與所述第二絲杠7平行，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)4質(zhì)量為G₁，所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)5質(zhì)量為1/2G₁，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)4的初始位置位于水平基座1的中心軸線左側(cè)L₁處，所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)5的初始位置位于水平基座1的中心軸線右側(cè)2L₁處，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2與配重平臺(tái)3以水平基座1的中心不對(duì)稱設(shè)置，如可以采用運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2的初始位置位于水平基座1的中心軸線右側(cè)L₂處，所述配重平臺(tái)3的初始位置位于水平基座1的中心軸線左側(cè)2L₂處，初始狀態(tài)下，水平基座1保持重力平衡。

第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)4通過第一絲杠6驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2移動(dòng)，同時(shí)，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)5通過第二絲杠7驅(qū)動(dòng)配重平臺(tái)3移動(dòng)，所述配重平臺(tái)3移動(dòng)的距離是所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2移動(dòng)距離的兩倍，移動(dòng)過程中，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2與配重平臺(tái)3的移動(dòng)方向相反，移動(dòng)速度相同，水平基座1受到的扭矩達(dá)到平衡，水平基座1保持穩(wěn)定，該裝置配重平臺(tái)3質(zhì)量更輕，響應(yīng)速度更快，配重平臺(tái)和電機(jī)的質(zhì)量減小可以在保障平衡、穩(wěn)定的情況下節(jié)約成本。

實(shí)施例2

本實(shí)施例為配重平臺(tái)與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)均位于水平基座的同一表面，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)質(zhì)量相同的情況。

如圖4所示，一種獨(dú)立驅(qū)動(dòng)式平衡裝置，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1大致相同，與實(shí)施例1不同之處在于，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2與配重平臺(tái)3均設(shè)于所述水平基座1的上表面，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)4與第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)5的質(zhì)量相等，以水平基座1的上表面中心對(duì)稱，所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)5的性能較所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)4低，如所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)4為直線電機(jī)，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)5為普通伺服電機(jī)，所述配重平臺(tái)3的材質(zhì)密度大于所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2的材質(zhì)密度，初始狀態(tài)下，水平基座1保持重力平衡。

第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)4驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2向左移動(dòng)，同時(shí)，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)5通過第二絲杠7驅(qū)動(dòng)配重平臺(tái)3向右移動(dòng)，所述配重平臺(tái)3移動(dòng)的距離是所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2移動(dòng)距離的兩倍，移動(dòng)過程中，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2與配重平臺(tái)3的移動(dòng)時(shí)間相同，方向相反，保證運(yùn)動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平基座受到的扭矩達(dá)到平衡，該裝置響應(yīng)速度更快，系統(tǒng)精度更高，所述配重平臺(tái)3的材質(zhì)密度更大，體積更小，在高度不變的情況下，底面積更小，可調(diào)節(jié)的范圍更廣，同時(shí)由于第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)5驅(qū)動(dòng)的配重平臺(tái)3僅負(fù)責(zé)重力平衡，其對(duì)運(yùn)動(dòng)控制精度的要求低于第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)4驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)2，選擇較低性能的第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)5，則成本更低。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。