垂直度调节机构及三坐标测量机制造技术

本发明专利技术涉及垂直度调节机构及三坐标测量机，该机构包括调节板、T型座体以及直线导轨组件，调节板的侧面处连接有一球台，调节板的侧面处形成有三个第一螺纹孔；三个第一螺纹孔位于球台外侧，T型座体包括有一水平板及一与水平板固定的竖直板，竖直板的侧面处形成有一与球台配套的球窝，竖直板上设有第一螺钉孔，第一螺钉孔与第一螺纹孔通过角度调整件连接，直线导轨组件包括有两个滑块和一条滑轨，滑块的上表面设有第二螺纹孔，水平板上设有与第二螺纹孔同轴的第二阶梯孔，第二阶梯孔以及第二螺纹孔通过第二螺钉连接；本发明专利技术的Z轴采用了石英陶瓷材料。本发明专利技术实现坐标测量机的测量效率高，结构简单，制造成本和维护工作量低。

Verticality adjusting mechanism and coordinate measuring machine

【技术实现步骤摘要】
垂直度调节机构及三坐标测量机
本专利技术涉及测量机，更具体地说是指垂直度调节机构及三坐标测量机。
技术介绍
气浮导轨是三坐标测量机的主流导轨被普遍采用。就移动桥测量机(包括常规的移动桥，L型的移动桥和高架式的移动桥等)而言，随X轴和Z轴行程范围的增大，Y向主导轨和Z轴的截面尺寸随之增大，Y向的主立柱(对常规型移动桥)或鞍座(对L型的移动桥或高架式的移动桥)及滑架尺寸和重量越来越大，相配的空气轴承载荷和尺寸也越来越大，框架结构粗大笨重；Z轴重量增大造成滑架部件的质心前倾量增大，对横梁的X向扭转力矩或扭曲变形越来越大；Z轴重量增加，平衡Z轴重量的低摩擦专用气缸的通径随之增大，大通径超大行程的专用气缸货源难寻；Z轴长度增大即移动范围增大，Z轴相当长的部分时而在滑架外罩的空腔内时而在空调间敞开的环境中，Z轴感受的温度频繁无规则的变化，Z轴的温度补偿十分棘手。滑架外罩内腔设置风机搅拌腔内的空气，属局部强制对流，温度梯度变化大尤其是垂直梯度难以控制或适得其反；测量机精度低，运行速度低即测量效率低，成本高。全部采用直线导轨做导轨的三坐标测量机，一般Z轴安装一条双滑块的直线导轨，X轴和Y轴各有两条直线导轨，各有一条配两个滑块的为主导轨和一条配单滑块的为副导轨，就Y向的副导轨而言，滑块的运动阻力使横梁产生扭曲变形，导致主导轨和副导轨的滑块运动不同步，属于随机误差难以修正，设双光栅和双驱动对X和Y行程范围不大的测量机显得过于浪费，精度低于气浮导轨测量机，此机型测量机的市场份额很低，Z轴常用的材料有花岗石太笨重，铝合金材料线膨胀系数高达23E-6/K，即每米长度温度变化一度，长度变化23μm，世界著名的测量机公司用的碳化硅陶瓷比重3.2，铝陶瓷比重3.7仍嫌太重。因此，有必要设计一种新的调节机构，以实现坐标测量机的测量效率高，制造成本和维护工作量低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供垂直度调节机构及三坐标测量机。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：垂直度调节机构，包括调节板、T型座体以及直线导轨组件，所述调节板的侧面处连接有一球台，所述调节板的侧面处形成有三个第一螺纹孔；三个所述第一螺纹孔位于所述球台的外侧，三个所述第一螺纹孔呈锐角三角形布置，所述第一螺纹孔间隔分布三个第一阶梯孔；所述T型座体包括一水平板及一与水平板固定的竖直板，所述竖直板的侧面处形成有一与所述球台配套的球窝，所述竖直板上设有三个与第一螺纹孔同轴的第一螺钉孔，所述第一螺钉孔与所述第一螺纹孔通过角度调整件连接；所述直线导轨组件包括有两个滑块和一条滑轨，所述滑块的上表面设有第二螺纹孔，所述水平板上设有与所述第二螺纹孔同轴的第二阶梯孔，所述第二阶梯孔以及所述第二螺纹孔通过第二螺钉连接。其进一步技术方案为：所述调节板的侧面处形成有垂直朝外延伸的圆柱体，所述球台连接在圆柱体的外端。其进一步技术方案为：所述球窝呈下半球状，所述球窝的始端直径小于或等于球窝的球径，所述球窝的始端直径大于或等于球台的的最大直径，所述的球窝与球台为精密的间隙配合。其进一步技术方案为：所述角度调整件为内六角紧定螺钉。其进一步技术方案为：所述角度调整件的螺纹外径小于所述第一螺钉孔的直径。本专利技术还提供了三坐标测量机，包括Y向主导轨、鞍座、横梁、Z轴组件以及上述的垂直度调节机构；所述Y向主导轨包括安装滑轨的主基座，设于横梁右下端面的鞍座，所述调节板通过第一螺钉穿过第一阶梯孔将调节板固定在鞍座的前后端平面。其进一步技术方案为：所述的滑轨上设有若干个第三阶梯孔，主基座设有与第三阶梯孔同轴的第三螺纹孔，所述第三螺钉穿过第三阶梯孔将滑轨和主基座固定在一起。其进一步技术方案为：所述Z轴组件由石英陶瓷原料制作而成，且所述Z轴组件为空心组件。本专利技术与现有技术相比的有益效果是：本专利技术的垂直度调节机构，通过设置调节板、T型座体以及直线导轨组件，利用调节板的球台与T型横梁座体的球窝配合和角度调整，达到调整横梁的顶基准面和前基准面绕X轴和Z轴的角摆角度，横梁的顶基准面的Z向高度联合左立柱组件的调节机构(未示出)实现。这种三坐标测量机的测量精度高，效率高，结构简单，制造成本和维护工作量低。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。附图说明图1为本专利技术一具体实施例提供的垂直度调节机构的立体结构示意图(包括滑轨)；图2为本专利技术一具体实施例提供的垂直度调节机构的立体结构示意图一(不包括滑块)；图3为本专利技术一具体实施例提供的垂直度调节机构的立体结构示意图二(不包括滑块)；图4为本专利技术一具体实施例提供的垂直度调节机构的剖切结构示意图(不包括滑块)；图5为本专利技术一具体实施例提供的垂直度调节机构的爆炸示意图一(不包括滑块)；图6为本专利技术一具体实施例提供的垂直度调节机构的爆炸示意图二(不包括滑块)；图7为本专利技术一具体实施例提供的三坐标测量机的立体结构示意图；图8为本专利技术一具体实施例提供的Z轴组件的立体结构示意图。具体实施方式为了更充分理解本专利技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。如图1～8所示的具体实施例，本实施例提供的垂直度调节机构及三坐标测量机，可运用于大型甚至超大型移动桥式测量机，达到常规纯气浮导轨移动桥式测量机的精度，但测量速度即测量效率高于前者，制造成本和维护工作量低。请参阅图1，本实施例提供的垂直度调节机构，包括调节板3、T型座体以及直线导轨组件。请参阅图5调节板3的侧面处连接有一球台31，该调节板3的侧面处形成有三个第一螺纹孔12，三个所述第一螺纹孔12位于球台31的外侧，三个所述第一螺纹孔12呈锐角三角形布置，所述第一螺纹孔间隔分布三个第一阶梯孔；T型座体包括有一水平板41及一个与水平板41固定的竖直板42，竖直板42的侧面处形成有一与球台31配套的球窝2，竖直板42上设有三个与第一螺纹孔12同轴的第一螺钉孔15，第一螺钉孔15与第一螺纹孔12通过角度调整件5连接，直线导轨组件包括有两个滑块1和一条滑轨21。进一步地，请参阅图1，滑块1的上表面设有第二螺纹孔23(未示出)，上述的水平板41上设有与第二螺纹孔23同轴的第二阶梯孔14，第二阶梯孔14以及第二螺纹孔23通过第二螺钉10连接，具体是第二螺钉10穿过第二阶梯孔14并旋入第二螺纹孔23中。另外，请参阅图2，所述的竖直板42的第一螺钉孔15外露的角度调整件5共三处分别套入锥面垫圈6、球面垫圈7旋入第一个螺母8。请参阅图7，在三坐标测量机中，上述的调节板3与鞍座17连接，滑轨21与主基座19连接，鞍座17与横梁18连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.垂直度调节机构，其特征在于，包括调节板、T型座体以及直线导轨组件，所述调节板的侧面处连接有一球台，所述调节板的侧面处形成有三个第一螺纹孔；三个所述第一螺纹孔位于所述球台的外侧，三个所述第一螺纹孔呈锐角三角形布置，所述第一螺纹孔间隔分布三个第一阶梯孔；所述T型座体包括一水平板及一与水平板固定的竖直板，所述竖直板的侧面处形成有一与所述球台配套的球窝，所述竖直板上设有三个与第一螺纹孔同轴的第一螺钉孔，所述第一螺钉孔与所述第一螺纹孔通过角度调整件连接；所述直线导轨组件包括有两个滑块和一条滑轨，所述滑块的上表面设有第二螺纹孔，所述水平板上设有与所述第二螺纹孔同轴的第二阶梯孔，所述第二阶梯孔以及所述第二螺纹孔通过第二螺钉连接。

【技术特征摘要】
1.垂直度调节机构，其特征在于，包括调节板、T型座体以及直线导轨组件，所述调节板的侧面处连接有一球台，所述调节板的侧面处形成有三个第一螺纹孔；三个所述第一螺纹孔位于所述球台的外侧，三个所述第一螺纹孔呈锐角三角形布置，所述第一螺纹孔间隔分布三个第一阶梯孔；所述T型座体包括一水平板及一与水平板固定的竖直板，所述竖直板的侧面处形成有一与所述球台配套的球窝，所述竖直板上设有三个与第一螺纹孔同轴的第一螺钉孔，所述第一螺钉孔与所述第一螺纹孔通过角度调整件连接；所述直线导轨组件包括有两个滑块和一条滑轨，所述滑块的上表面设有第二螺纹孔，所述水平板上设有与所述第二螺纹孔同轴的第二阶梯孔，所述第二阶梯孔以及所述第二螺纹孔通过第二螺钉连接。2.根据权利要求1所述的垂直度调节机构，其特征在于，所述调节板的侧面处形成有垂直朝外延伸的圆柱体，所述球台连接在圆柱体的外端。3.根据权利要求1所述的垂直度调节机构，其特征在于，所述球窝呈下半球状，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成，梁斌，李巍楠，陶彦超，
申请(专利权)人：深圳力合精密装备科技有限公司，深圳清华大学研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44