CN102997880A - 三坐标机防振动气动控制微调系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及三坐标机防振动气动控制微调系统。它包括气缸、扶持机构和光轴；气缸包括气缸座、气缸盖与气缸体，气缸盖与气缸体前端通过穿有弹簧的长螺钉与螺母相连，气缸盖与气缸体末端分别用螺钉与簧片的一端相连接，簧片的另一端安装于气缸座的两端，簧片上压有压板，气缸盖与气缸体之间设有密封橡胶圈，在气缸盖上装有一个轴承，气缸体上装有两个轴承，气缸盖上设有快接插头；扶持机构包括安装座和销轴，安装座通过紧定螺钉与销轴相固连，销轴上套有套筒，销轴顶端装有螺钉和垫片；光轴穿过气缸开口，并通过扶持机构上方。本发明的机构提高了测量机的精度和可靠性以及三坐标测量机气浮的使用寿命；具有维修方便、经济，安全性高的特点。

Description

三坐标机防振动气动控制微调系统

技术领域

本发明涉及三坐标机防振动气动控制微调系统。

背景技术

目前，三坐标测量设备大多利用空气轴承来促使三轴在花岗岩导轨上移动，手动三坐标测量机的启动、运行、停止均是利用操作者的手部力量控制，其具有以下缺点：

1、三坐标测量机各轴大多数为花岗岩材料，其质量比较大，测量时运动中其惯性力也比较大，手动操作时要克服其惯性力，但测量机操作者手部使出力量很难保持一致，影响其测量精度（重复性）。特别是要求精确定位测量时，如小孔、窄槽等小尺寸测量，手动测量容易出现上述情况，有时还可能出现误采点等情况；

2、手动三坐标测量机测量物件是完全靠人手动完成，其测量精度与重复性只能靠操作者的技术水平来保证；

3、手动三坐标测量机在测量物件过程中，需临时停机时，若直接断开空气轴承气源，会使空气轴承与导轨花岗岩表面摩擦。易损坏花岗岩表面平面度，降低空气轴承使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种三坐标机防振动气动控制微调系统，以克服现有技术中存在的缺陷。

本发明的技术方案为：

1、三坐标机防振动气动控制微调系统，其特征在于：

包括气缸、扶持机构和光轴；

气缸包括气缸座、气缸盖与气缸体，气缸盖与气缸体前端通过穿有弹簧的长螺钉与螺母相连，气缸盖与气缸体末端分别用螺钉与簧片的一端相连接，簧片的另一端安装于气缸座的两端，簧片上压有压板，气缸盖与气缸体之间设有密封橡胶圈，在气缸盖上装有一个轴承，气缸体上装有两个轴承，气缸盖上设有快接插头；

扶持机构包括安装座和销轴，安装座通过紧定螺钉与销轴相固连，销轴上套有套筒，销轴顶端装有螺钉和垫片；

光轴穿过气缸开口，并通过扶持机构上方。

所述光轴穿过气缸中的三个轴承所构成的开口，并设置于扶持机构中的套筒上。

所述气缸与扶持机构安装于同一底板上。

    本发明的技术效果为：

1、解决了由于惯性和人为对三坐标测量机测量精度的影响，提高了测量机的精度和可靠性。气缸与扶持机构安装于三坐标测量机需要运动的部件上，光轴安装于相对经常的部件上，由于微调机构带动三坐标测量机各轴运动得速度较小，所以各轴在运动开始和停止是需要克服的惯性力较小，直接可由光轴与轴承之间的摩擦力提供，并且旋转光轴速度较低采点时力度比较一致，从而达到上述效果。

2、解决了三坐标测量机测量过程中要临时停机需断开气浮气源的问题，提高了三坐标测量机气浮的使用寿命。三坐标测量机测量过程中要临时停机时只需断开气缸的气源，利用光轴与轴承之间的摩擦力来达到停机效果，避免了直接断开气浮气源，减少了气浮与石花岗岩次数，达到上述效果。

3、维修方便、经济，安全性高。

附图说明

    图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的气缸结构图。

图3是本发明的扶持机构结构图。

附图标记为：

1—气缸座、2—密封橡胶圈、3—气缸盖、4—快接插头、5—弹簧、6—长螺钉、7—螺母、8—轴承、9—光轴、10—气缸体、11—压板、12—簧片、13—螺钉、14—套筒、15—销轴、16—紧定螺钉、17—安装座、18—螺钉、19—垫片、20—气缸、21—扶持机构。

具体实施方式

本发明涉及一种微调机构，尤其是一种应用在手动三坐标测量机中的微调机构。

参见图1至图3，本发明涉及的三坐标机防振动气动控制微调系统的具体结构为：

包括气缸20、扶持机构21和光轴9；其中，气缸20包括气缸座1、气缸盖3与气缸体10，气缸盖3与汽缸体10前端通过穿有弹簧5的长螺钉6与螺母7相连，气缸盖3与气缸体10末端分别用螺钉13与簧片12的一端相连接，簧片12的另一端安装于气缸座1的两端，簧片12上压有压板11，气缸盖3与气缸体10之间设有密封橡胶圈2，在气缸盖3上装有一个轴承8，气缸体10上装有两个轴承8，气缸盖3上设有快接插头4；扶持机构21包括安装座17和销轴15，安装座17通过紧定螺钉16与销轴15相固连，销轴15上套有套筒14，销轴15顶端装有螺钉18和垫片19，以防止套筒14掉落；光轴9穿过气缸20开口，并通过扶持机构21上方。

本发明中的光轴9具体穿过气缸20中的三个轴承8所构成的开口，并设置于扶持机构21中的套筒14上。

本发明中的气缸20与扶持机构21可安装于同一底板上。

本发明中的各部件作用为：

气缸20的主要功能是：实现微调机构的气动控制，当气缸夹紧光轴9时，光轴9通过转动带动气缸20上的轴承8转动，由于光轴9与轴承8轴线有3°夹角，从而实现微调功能。气缸20部件中，气源通过快接插头4向气缸腔体中充气，气缸盖3与气缸体10打开，当气源断气时通过弹簧5的弹力使气缸20闭合，轴承8夹紧光轴9。密封橡胶圈2的作用是使气缸盖3与气缸体10密封不漏气，簧片12的作用是将气缸盖3与气缸体10连接在汽缸座1上，在气缸20开合过程中可以发生形变并且能恢复，压板11的作用是使气缸盖3与气缸体10得张开量差距平衡，不致使一边形变过大导致簧片12断裂，轴承8的作用是夹紧光轴9，当光轴9转动时起到微调作用；

扶持机构21的主要功能是：扶持机构可以上下调整，由下方托住光轴9，克服光轴9的挠度使其在气缸20开合时始终处于同一高度，达到防振功能。扶持机构21部件中，销轴15上穿有套筒14支撑光轴9，同时套筒14能在销轴15上滚动以减小对光轴9的摩擦，销轴15顶端装有螺钉18与垫片19以防止套筒14掉落。

光轴9安装与测量机运动轴线平行，气缸20通过通断气，夹紧或松开光轴9，使三坐标测量机在某个方向上运动或者停止，由于光轴9有一定的挠度而且跨度较长，中间弯曲程度较大，若无扶持机构21当气缸开合时会引起光轴9震动影响测量精度，扶持机构21将光轴9由下方托住以抵消其因重力产生的弯曲。当测头离物件较远时气缸20打开，手推动各轴可以快速将测头靠近物件，当测头离物件较近时夹紧，可调节各轴微调来使测头与物件接触实现测量目的，克服了惯性与人为造成的测量误差。当要求精确定位测量时，如小孔、窄槽等小尺寸测量时，可以手动将测头停放在待测尺寸附近，关闭气缸20，使用微调测量，因为微调移动距离比较小（每旋转光轴9一周的测头约移动1.6mm）可以精确定位测量，也不会因为手抖动而误采测量点。在测量过程中需要临时停机是可以关闭气缸20来达到停机目的，减少因直接断开空气轴承气源而对花岗岩表面与空气轴承的损坏。

将本发明安装在三坐标测量机的各轴上，然后将光轴9穿过气缸20固定在各轴导轨两端，调节气缸20、扶持机构21上下位置和光轴9两端固定位置，使得气缸20夹紧光轴9时，光轴9轴线与光轴9前后固定点轴线重合，并使该轴线与测量机运动轴线平行。这样当扶持机构21运行到光轴9各个位置时，会给光轴9一个向上的力消除光轴9的弯曲，从而避免气缸20在开合时光轴9的震动。当测量机需要快速运动时，给气缸20充气，气缸20打开测量机可以更快速运动；当测量机需要微调时，断开气源，弹簧5会恢复，从而夹紧光轴9，如图2所示，气缸20夹紧光轴9的3个轴承的轴线与光轴9轴线有3°夹角，当旋转光轴9时，由于夹角原因，气缸20会前后移动从而带动各轴移动。当光轴9旋转一周气缸带动各轴运动的距离S约为1.6mm，计算过程为：S=光轴轴向周长*tan3°=π*10*tan3°≈1.6mm。

Claims (3)

1.三坐标机防振动气动控制微调系统，其特征在于：

包括气缸（20）、扶持机构（21）和光轴（9）；

气缸（20）包括气缸座（1）、气缸盖（3）与气缸体（10），气缸盖（3）与气缸体（10）前端通过穿有弹簧（5）的长螺钉（6）与螺母（7）相连，气缸盖（3）与气缸体（10）末端分别用螺钉（13）与簧片（12）的一端相连接，簧片（12）的另一端安装于气缸座（1）的两端，簧片（12）上压有压板（11），气缸盖（3）与气缸体（10）之间设有密封橡胶圈（2），在气缸盖（3）上装有一个轴承（8），气缸体（10）上装有两个轴承（8），气缸盖（3）上设有快接插头（4）；

扶持机构（21）包括安装座（17）和销轴（15），安装座（17）通过紧定螺钉（16）与销轴（15）相固连，销轴（15）上套有套筒（14），销轴（15）顶端装有螺钉（18）和垫片（19）；

光轴（9）穿过气缸（20）开口，并通过扶持机构（21）上方。

2.根据权利要求1所述三坐标机防振动气动控制微调系统，其特征在于：

所述光轴（9）穿过气缸（20）中的三个轴承（8）所构成的开口，并设置于扶持机构（21）中的套筒（14）上。

3.根据权利要求1或2所述三坐标机防振动气动控制微调系统，其特征在于：所述气缸（20）与扶持机构（21）安装于同一底板上。

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