本實用新型涉及三坐標測量機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三坐標測量機的Z軸傳動平衡調(diào)節(jié)裝置。

背景技術(shù)：

三坐標測量機主要用于機械、航空航天、汽車零部件、五金、模具等行業(yè)的輪廓和表面形狀尺寸、角度及位置、齒輪、凸輪、蝸輪、蝸桿、葉片、曲線、曲面測量，也可以對工件的尺寸、形狀和形位公差進行精密檢測，從而完成零件檢測、外形測量、過程控制等任務(wù)。

現(xiàn)有技術(shù)的三坐標測量機中的測量設(shè)備滑架設(shè)在橫梁上，而平衡調(diào)節(jié)機構(gòu)固定在滑架上，Z軸傳動平衡調(diào)節(jié)機構(gòu)的應(yīng)用保證了機器運行平穩(wěn)、高進度運動，方便操縱，從而使測量設(shè)備Z軸相對于滑架上下運動，形成Z向運動。在三坐標測量機中，Z軸傳動機構(gòu)一般采取氣缸、電機傳動。在小、中型機器中能夠達到很好的性能要求，但是在大型機器中，機器Z軸行程加大，Z軸的剛性連接導(dǎo)致設(shè)備運行到最上端時氣缸會產(chǎn)生前后左右的力，從而使Z軸精度降低。一方面三坐標測量機的Z軸重量大，增加X軸的扭擺力度，造成測量精度低；另一方面外形較高外觀不協(xié)調(diào)，造成加工不便及材料成本高，更不便于客戶安裝，從而會造成三坐標測量機的測量精度較低及成本高的的缺陷。

因此，有必要研究一種用于三坐標測量機的Z軸傳動平衡調(diào)節(jié)機構(gòu)，從而提高三坐標測量機的穩(wěn)定性及測量精度、降低加工及安裝成本。

需要說明的是，在上述背景技術(shù)部分公開的信息僅用于加強對本實用新型的背景的理解，因此可以包括不構(gòu)成對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的至少一種不足，提供一種用于三坐標測量機的Z軸傳動平衡調(diào)節(jié)裝置。

為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

根據(jù)本實用新型的一個方面，提供一種用于三坐標測量機的Z軸傳動平衡調(diào)節(jié)裝置，設(shè)于三坐標測量機X軸的滑架上，所述Z軸傳動平衡調(diào)節(jié)裝置包括氣缸、第一滑輪組件、至少一條第一鋼絲繩以及動力連接板；氣缸包括固定筒及可伸縮于所述固定筒一端的伸縮桿，所述固定筒豎直固定于所述滑架上，且所述伸縮桿設(shè)于所述氣缸頂端；第一滑輪組件固定于所述氣缸頂端，包括至少一個第一滑輪，所述第一滑輪能夠在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動；至少一條第一鋼絲繩環(huán)繞所述第一滑輪，所述第一鋼絲繩包括固定端及活動端，所述固定端固定于所述固定筒，所述活動端可相對于所述固定端上下運動；以及動力連接板設(shè)于所述第一鋼絲繩的活動端，所述動力連接板用于連接驅(qū)動所述動力連接板上下運動的動力驅(qū)動裝置。

在本實用新型的一種示例性實施例中，所述Z軸傳動平衡調(diào)節(jié)裝置還包括：第二滑輪組件以及至少一條第二鋼絲繩；第二滑輪組件連接于所述第一鋼絲繩的活動端，并與所述動力連接板固定連接，所述第二滑輪組件包括至少一個第二滑輪，所述第二滑輪能夠轉(zhuǎn)動；至少一條第二鋼絲繩環(huán)繞所述第二滑輪，所述第二鋼絲繩包括固定端及活動端，所述第二鋼絲繩的固定端固定于所述滑架，所述第二鋼絲繩的活動端連接于三坐標測量機的測頭。

在本實用新型的一種示例性實施例中，所述第二滑輪組件還包括：滑輪支架、銷軸以及墊片；滑輪支架頂端連接于所述第一鋼絲繩的活動端，所述滑輪支架與所述動力連接板固定連接；銷軸水平固定于所述滑輪支架上，所述第二滑輪可轉(zhuǎn)動地同軸套設(shè)于所述銷軸上；墊片設(shè)于所述第二滑輪與所述滑輪支架之間。

在本實用新型的一種示例性實施例中，所述Z軸傳動平衡調(diào)節(jié)裝置還包括測頭連接板，設(shè)于Z軸底端，連接于所述第二鋼絲繩的活動端。

在本實用新型的一種示例性實施例中，所述Z軸傳動平衡調(diào)節(jié)裝置還包括轉(zhuǎn)向滑輪組件，設(shè)于所述測頭連接板與第二滑輪組件之間的轉(zhuǎn)角處，用于對所述第二鋼絲繩進行轉(zhuǎn)向。

在本實用新型的一種示例性實施例中，所述Z軸傳動平衡調(diào)節(jié)裝置還包括氣缸安裝板，固定于所述滑架上，用于固定所述氣缸及所述第二鋼絲繩的固定端。

在本實用新型的一種示例性實施例中，所述Z軸傳動平衡調(diào)節(jié)裝置還包括氣缸支撐座，固定于所述氣缸安裝板上，用于固定所述固定筒。

在本實用新型的一種示例性實施例中，所述Z軸傳動平衡調(diào)節(jié)裝置還包括鋼絲固定機構(gòu)，固定于所述氣缸安裝板，位于所述第二滑輪組件遠離所述第一滑輪組件的一側(cè)，用于固定所述第二鋼絲繩的固定端。

在本實用新型的一種示例性實施例中，所述Z軸傳動平衡調(diào)節(jié)裝置還包括扶持架以及氣缸連接彎板；扶持架呈直角三角形，固定于所述滑架的頂端面上；氣缸連接彎板固定于所述扶持架上，所述氣缸連接彎板為具有相互垂直的豎直板和水平板的彎折機構(gòu)，所述豎直板固定于所述扶持架上，所述水平板固定所述固定筒的頂端。

在本實用新型的一種示例性實施例中，所述第一滑輪組件還包括滑輪支撐座以及轉(zhuǎn)動軸；滑輪支撐座設(shè)于所述伸縮桿上端；轉(zhuǎn)動軸水平設(shè)于所述滑輪支撐座上，所述轉(zhuǎn)動軸固定所述第一滑輪。

由上述技術(shù)方案可知，本實用新型具備以下優(yōu)點和積極效果中的至少之一：

由上述技術(shù)方案可知，本實用新型的一種用于三坐標測量機的Z軸傳動平衡調(diào)節(jié)裝置的優(yōu)點和積極效果在于：本實用新型提供的一種用于三坐標測量機的Z軸傳動平衡調(diào)節(jié)裝置，設(shè)于三坐標測量機X軸的滑架上，包括豎直置于滑架上的氣缸，氣缸上固定能夠轉(zhuǎn)動的滑輪組件，環(huán)繞該滑輪組件的鋼絲繩以及與該鋼絲繩活動端連接的動力連接板，本Z軸傳動平衡調(diào)節(jié)裝置的動力連接板隨著動力做上下運動，同時鋼絲繩及滑輪組件會上下活動，動力停止時氣缸也會停止上下活動。

一方面，由于氣缸設(shè)置在滑架上，取消了外支架，減輕了Z軸傳動平衡裝置的重量，降低了重心，增加了三坐標測量機的穩(wěn)定性。

另一方面，該裝置減少了氣缸的總行程，氣缸變短，從而降低了機器高度，良好的控制了運行中的平穩(wěn)性，進一步的提高了三坐標測量機的測量精度。

再一方面，此種設(shè)計降低了加工及安裝的難度，進而降低了成本。

應(yīng)當理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本實用新型。

附圖說明

通過參照附圖詳細描述其示例實施方式，本實用新型的上述和其它特征及優(yōu)點將變得更加明顯。

圖1為本實用新型三坐標測量機的Z軸傳動平衡調(diào)節(jié)裝置一實施方式的正面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型三坐標測量機的Z軸傳動平衡調(diào)節(jié)裝置一實施方式的左側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型三坐標測量機的Z軸傳動平衡調(diào)節(jié)裝置一實施方式的第二滑輪組件結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中主要元件附圖標記說明如下：1、氣缸；101、固定筒；102、伸縮桿；11、滑輪支撐座；12、轉(zhuǎn)動軸；13、氣缸支撐座；2、第一滑輪組件；21、第一鋼絲繩；22、鋼絲掛板；3、動力連接板；4、第二滑輪組件；401、第二滑輪；402、滑輪支架；403、銷軸；404、墊片；405、軸承；41、第二鋼絲繩；42、鋼絲固定機構(gòu)；5、滑架；6、Z軸石頭；7、測頭連接板；81、第一轉(zhuǎn)向滑輪；82、第二轉(zhuǎn)向滑輪；9、氣缸安裝板；91、扶持架；92、氣缸連接彎板。

具體實施方式

現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實施方式；相反，提供這些實施方式使得本實用新型將全面和完整，并將示例實施方式的構(gòu)思全面地傳達給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。圖中相同的附圖標記表示相同或類似的結(jié)構(gòu)，因而將省略它們的詳細描述。

本示例實施方式中首先提供了一種用于三坐標測量機的Z軸傳動平衡調(diào)節(jié)裝置，參照圖1、圖2所示，該種用于三坐標測量機的Z軸傳動平衡調(diào)節(jié)裝置，設(shè)于三坐標測量機X軸的滑架5上，可以包括：豎直置于滑架5上的氣缸1，氣缸1上固定能夠轉(zhuǎn)動的第一滑輪組件2，環(huán)繞該第一滑輪組件2的第一鋼絲繩21以及設(shè)于該第一鋼絲繩21活動端的動力連接板3。

根據(jù)本示例實施例中的一種用于三坐標測量機的Z軸傳動平衡調(diào)節(jié)裝置，一方面，由于氣缸1設(shè)置在滑架5上，取消了外支架，減輕了Z軸傳動平衡裝置的重量，降低了重心，增加了三坐標測量機的穩(wěn)定性；另一方面，該裝置減少了氣缸1的總行程，氣缸1變短，從而降低了機器高度，良好的控制了運行中的平穩(wěn)性，進一步提高了三坐標測量機的測量精度；再一方面，此種設(shè)計降低了加工及安裝的難度，進而降低了加工及安裝成本。

下面，將對本示例實施方式中的一種用于三坐標測量機的Z軸傳動平衡調(diào)節(jié)裝置進行進一步的說明。

現(xiàn)有技術(shù)中，三坐標測量機的機械系統(tǒng)一般由三個正交的直線運動軸構(gòu)成，其中，Y向?qū)к壪到y(tǒng)裝在工作臺上，X向?qū)к壪到y(tǒng)設(shè)為移動橋架橫梁，X與Y軸為水平方向相互垂直的兩軸，Z向?qū)к壪到y(tǒng)裝在中央滑架內(nèi)，為豎直方向。在本實施例中，X向?qū)к壪到y(tǒng)為在X軸橫梁上安裝可水平方向移動的滑架5，Z向?qū)к壪到y(tǒng)包括支撐主體Z軸石頭6，測頭設(shè)于Z軸石頭6底端；Z軸傳動平衡調(diào)節(jié)裝置則安裝在滑架5上，與測頭連接，用于控制運行中Z軸的平穩(wěn)性。

在本實施例中，參照圖1、2所述，氣缸1為筒狀，氣缸1的作用方向為豎直方向，因此氣缸1可以豎直安裝于滑架5上，氣缸1包括固定筒101及可伸縮于固定筒一端的伸縮桿102，固定筒101可以固定于滑架5上，由于受結(jié)構(gòu)及功能的限制，氣缸1需克服裝置重力及拉力，而重力方向為豎直向下，因此伸縮桿102可設(shè)置在氣缸1頂端，可豎直方向上做上下伸縮運動。

進一步的，由于滑架5受自身結(jié)構(gòu)、加工工藝及安裝的限制，可能無法完全支撐氣缸1，因此在本實施例中，滑架5的豎直面上還可以設(shè)置氣缸安裝板9，氣缸安裝板9可設(shè)置在滑架5遠離Z軸的后端面上，氣缸安裝板9的形狀可配合滑架5、氣缸1及其他部件的形狀和安裝部位設(shè)計，可設(shè)計為長方形、梯形或其他形狀，本示例實施例在此不做特殊限定。

在本實用新型的一種示例性實施例中，氣缸1固定筒101底端還可以通過氣缸支撐座13固定支撐在氣缸安裝板上9，氣缸支撐座13可設(shè)置為直角三角形支撐座，其一豎直板可通過螺絲固定在氣缸安裝板9上，其另一水平板可用來支撐氣缸1，同樣可通過螺絲與氣缸固定筒101底端固定連接。

此外，由于氣缸1較長，為了保持穩(wěn)定，氣缸1固定筒101頂端還需一固定點來固定氣缸1，考慮到本裝置需要盡量減輕自身重量，以降低重心，提高穩(wěn)定性，可在滑架5上端面設(shè)置一扶持架91，該扶持架91可用來固定氣缸1固定筒101頂端。在本實施例中，扶持架91可呈直角三角形，其一直角邊可水平地通過螺釘或焊接固定在滑架5上端面，另一直角邊可與氣缸安裝板9位于同一豎直面上，以保證氣缸1呈豎直方向。

進一步的，扶持架91還可以通過氣缸連接彎板92以固定支撐氣缸1，氣缸連接彎板92可設(shè)置為相互垂直的具有水平板和豎直板的彎折機構(gòu)，例如近“L”字形，其中氣缸連接彎板92的豎直板可通過螺釘固定于扶持架91上，氣缸連接彎板92的水平板可以通過螺釘與氣缸1固定筒101的頂端固定連接。

在本實用新型提供的一種示例性實施例中，還可以包括第一滑輪組件2，與氣缸1的伸縮桿102固定連接，第一滑輪組件2可以包括兩個第一滑輪，第一滑輪能夠在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，且第一滑輪的直徑較氣缸固定筒101稍大，以保證第一鋼絲繩21繞過第一滑輪組件2時做豎直運動。

第一滑輪組件2還可以包括滑輪支撐座11及轉(zhuǎn)動軸12，用于連接氣缸伸縮桿102，滑輪支撐座11可設(shè)于伸縮桿102上端并與第一滑輪通過轉(zhuǎn)動軸12連接。其中轉(zhuǎn)動軸12可水平設(shè)于滑輪支撐座11上并與滑輪支撐座11固定連接，第一滑輪則可轉(zhuǎn)動的設(shè)于轉(zhuǎn)動軸12上。

第一鋼絲繩21，包括固定端及活動端，其中固定端固定于氣缸固定筒101底端，活動端繞過第一滑輪并在豎直方向上做上下運動。第一鋼絲繩21的數(shù)量可與第一滑輪相匹配為兩個。

氣缸支撐座13上還可設(shè)置一鋼絲掛板22，該鋼絲掛板22與氣缸支撐座13水平板一側(cè)固定連接，上設(shè)通孔，通過螺釘、鋼絲連接器等固定第一鋼絲繩21的固定端，為獲得較好的穩(wěn)定性，該鋼絲掛板22的設(shè)置要使鋼絲固定端一側(cè)也保持豎直方向。

動力連接板3，與第一鋼絲繩21的活動端連接，動力連接板3用于連接驅(qū)動動力連接板3上下運動的動力驅(qū)動裝置。具體而言，現(xiàn)有技術(shù)的三坐標測量機中，Z軸上設(shè)有測頭，并且由動力驅(qū)動裝置控制測頭做豎直向移動，本實用新型所提供的Z軸傳動平衡調(diào)節(jié)裝置主要用于調(diào)節(jié)測頭在移動過程中的平衡，而其移動的動力來源于動力驅(qū)動裝置，進一步的動力驅(qū)動裝置與本實用新型提供的動力連接板3相連，通過動力連接板3將動力傳導(dǎo)至測頭連接裝置即測頭連接板7，而在動力連接板3與測頭連接板7之間設(shè)有傳動平衡裝置，從而控制了運行中的平穩(wěn)性。

在本實施例中還可以包括第二滑輪組件4，連接于第一鋼絲繩21的活動端，并與動力連接板3固定連接。在本實施例中，第一鋼絲繩21的活動端、動力連接板3以及第二滑輪組件4的連接方式為，第二滑輪組件4頂端與第一鋼絲繩21的活動端連接，進一步的第二滑輪組件4的側(cè)板與動力連接板3連接以獲得豎直方向的動力。在其他實施例中，上述三者的相對位置及連接關(guān)系可根據(jù)實際情況設(shè)計，比如動力連接板可與第一鋼絲繩21的活動端連接，進一步的第二滑輪組件4可與動力連接板3連接，凡是能實現(xiàn)本實用新型中的動力連接板3帶動第一鋼絲繩21的活動端及第二滑輪組件4上下活動的組合連接方式，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。

第二滑輪組件4包括至少一個第二滑輪401，在本實施例中，第二滑輪401的數(shù)量可為兩個，以保持運行中較高的穩(wěn)定性。并且通過繞過第二滑輪組件4的第二鋼絲繩41連接測頭連接板7以控制測頭的位移。

參照圖3所示，第二滑輪組件4的詳細結(jié)構(gòu)如下，滑輪組件主體框架為滑輪支架402，呈長方體形，框架的豎直方向兩個對面開設(shè)通孔以供第二鋼絲繩41通過，滑輪支架402頂端可設(shè)置帶有通孔的連接掛板用于連接第一鋼絲繩21活動端，滑輪支架402的豎直一側(cè)與動力連接板3固定連接以獲得驅(qū)動力；銷軸403，水平插入滑輪支架402中部，銷軸403外套設(shè)軸承405，軸承405內(nèi)圈與銷軸403固定連接，軸承405外圈與第二滑輪401固定連接，且可相對于銷軸403轉(zhuǎn)動；滑輪支架402與銷軸403兩端之間還可設(shè)置墊片404，用于固定牢靠滑輪支架402與軸承405。

第二鋼絲繩41，包括固定端及活動端，第二鋼絲繩41的數(shù)量為至少一條，在本實施例中，為配合第二滑輪401數(shù)量可采用兩條第二鋼絲繩41，第二鋼絲繩41的固定端可固定于氣缸安裝板9上，活動端繞過第二滑輪401并連接于三坐標測量機的測頭。

進一步的，在氣缸安裝板9上還可設(shè)有鋼絲固定機構(gòu)42，用于固定第二鋼絲繩41的固定端。鋼絲固定機構(gòu)42可以包括通過螺釘豎直固定于氣缸安裝板9的豎直板，以及用于接收第二鋼絲繩41固定端的向上伸出掛板。

本實用新型的實施例還可以包括測頭連接板7，設(shè)置在Z軸底端，測頭連接板7的兩側(cè)分別用于連接第二鋼絲繩41的活動端與測頭，以達到控制測頭的目的。

由于本實施例中該平衡傳動裝置設(shè)置在遠離Z軸的滑架5后端面上，該平衡傳動裝置與位于Z軸底端的測頭連接板7不處于同一豎直面上，兩者之間還包括滑架5底端的拐角及滑架5與Z軸連接處的拐角。因此在本實施例中還可設(shè)置轉(zhuǎn)向滑輪組件用于對第二鋼絲繩41進行轉(zhuǎn)向，可包括第一轉(zhuǎn)向滑輪81及第二轉(zhuǎn)向滑輪82，可通過螺紋固定連接方式依次設(shè)于第二滑輪組件4與測頭連接板7之間的轉(zhuǎn)角處。

上述所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何合適的方式結(jié)合在一個或更多實施方式中，如有可能，各實施例中所討論的特征是可互換的。在上面的描述中，提供許多具體細節(jié)從而給出對本實用新型的實施方式的充分理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，可以實踐本實用新型的技術(shù)方案而沒有所述特定細節(jié)中的一個或更多，或者可以采用其它的方法、組件、材料等。在其它情況下，不詳細示出或描述公知結(jié)構(gòu)、材料或者操作以避免模糊本實用新型的各方面。

雖然本說明書中使用相對性的用語，例如“上”“下”來描述圖標的一個組件對于另一組件的相對關(guān)系，但是這些術(shù)語用于本說明書中僅出于方便，例如根據(jù)附圖中所述的示例的方向。能理解的是，如果將圖標的裝置翻轉(zhuǎn)使其上下顛倒，則所敘述在“上”的組件將會成為在“下”的組件。其他相對性的用語，例如“頂”“底”等也作具有類似含義。當某結(jié)構(gòu)在其它結(jié)構(gòu)“上”時，有可能是指某結(jié)構(gòu)一體形成于其它結(jié)構(gòu)上，或指某結(jié)構(gòu)“直接”設(shè)置在其它結(jié)構(gòu)上，或指某結(jié)構(gòu)通過另一結(jié)構(gòu)“間接”設(shè)置在其它結(jié)構(gòu)上。

本說明書中，用語“一個”、“一”、“該”和“所述”用以表示存在一個或多個要素/組成部分/等；用語“包含”、“包括”和“具有”用以表示開放式的包括在內(nèi)的意思并且是指除了列出的要素/組成部分/等之外還可存在另外的要素/組成部分/等；用語“第一”和“第二”等僅作為標記使用，不是對其對象的數(shù)量限制。

應(yīng)可理解的是，本實用新型不將其應(yīng)用限制到本說明書提出的部件的詳細結(jié)構(gòu)和布置方式。本實用新型能夠具有其他實施方式，并且能夠以多種方式實現(xiàn)并且執(zhí)行。前述變形形式和修改形式落在本實用新型的范圍內(nèi)。應(yīng)可理解的是，本說明書公開和限定的本實用新型延伸到文中和/或附圖中提到或明顯的兩個或兩個以上單獨特征的所有可替代組合。所有這些不同的組合構(gòu)成本實用新型的多個可替代方面。本說明書所述的實施方式說明了已知用于實現(xiàn)本實用新型的最佳方式，并且將使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠利用本實用新型。