具有带传动装置引导探头的SCARA结构的坐标测量机制造方法及图纸

本发明专利技术涉及具有带传动装置引导探头的SCARA结构的坐标测量机。用于确定测量目标上的测量点的至少一个空间坐标的坐标测量机(1)包括：基部(2)；包括至少一个托架段(3′、3″、3″′、3″″、3″″′)的托架(3)，该托架的近端以能够围绕基部中的基部轴线(8)枢转的方式安装；布置在托架的远端上的测量探针(4)；以及角度测量系统，该角度测量系统用于确定至少一个托架段的枢转角度和/或测量探针的旋转角度，其中，至少一个带传动装置包括：布置在基部(2)中的基部带轮(5)；布置在至少一个托架段上的至少一个随动带轮(6、6′、6″、6″′、6″″)；以及约束基部带轮和至少一个随动带轮的旋转行为的至少一个带(7、7′、7″)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包括SCARA结构和由索传动装置引导的探头的坐标测量机(CMM)。
技术介绍
水平弯头管机器人——也称为SCARA(选择顺应性机器手臂)——普遍用作用于基板运输或者用于组装任务的操纵器。通常，这样的操纵器必须负载相当重的载荷；此外，操纵器的轴的每一个通常需要机动化，该马达通常位于关节处。结果，整个结构很重且因此需要非常坚硬以支撑载荷，因为每一轴包括其自身的机械化并且有效载荷作用在臂端部。这是已知方案笨重且短的原因。将SCARA原理用于测量机的主要缺点在于它的庞大、有限的探针可接近性、沿着臂设置的马达、导致的沉重、其高惯性矩、发热、由所述缺点所导致的有限的准确性以及有限的动态性能。在US2007/0020082A1中示出的基板运输机器人介绍了一种方案，以将这样臂的重马达转移到机器人的支柱内以避免使臂上承担高动量。从US6,354,167中已知的天线测试机器人从臂型描图机得到启发，所述臂型描图机为CAD软件之前的时代已知的方案。该文献中公开的是用于移动位于臂端部的探针的扭矩传送装置。
技术实现思路
本专利技术基于做过说明的SCARA技术的发展，而同时延续到高精度坐标测量机领域中。因此，本专利技术的一个目的在于提供一种改善的高精度坐标测量机，该高精度坐标测量机具有有利的质量分布，因此，具有改善的动态性能并具有提高的精度。本专利技术的另一目的在于提供一种高精度坐标测量机，其配置的探针具有提高的可接近性。本专利技术的另一目的在于提供一种高精度坐标测量机，其具有改善的热管理，因此具有关于热膨胀的改善的性能，因此具有提高的精度。这些目的通过实现如下特征而达到：至少一个带传动装置，该至少一个带传动装置包括：布置在所述基部中的基部带轮；布置在所述至少一个托架段上的至少一个随动带轮；以及约束所述带轮的旋转行为的至少一个带。描述了以替代的或有利的方式进一步改进本专利技术的特征。本专利技术涉及一种用于确定测量目标上的测量点的至少一个空间坐标的坐标测量机(CMM)，该坐标测量机包括：基部；包括至少一个托架段的托架，该托架的近端以能够围绕所述基部中的基部轴线枢转的方式安装；布置在所述托架的远端上的测量探针；以及角度测量系统，该角度测量系统用于确定所述至少一个托架段的枢转角度和/或所述测量探针的旋转角度，其中，至少一个带传动装置包括：布置在所述基部中的基部带轮；布置在所述至少一个托架段上的至少一个随动带轮；以及约束所述基部带轮和所述至少一个随动带轮的旋转行为的至少一个带。在一个实施方式中，所述测量探针可以与布置在所述托架的远端上的随动带轮固定连接，其中，所述测量探针和/或所述随动带轮以可旋转的方式安装在所述托架的远端中。在坐标测量机的另一实施方式中，至少一个马达和用于控制该马达的控制单元布置在所述基部中，该马达驱动所述基部带轮以用于所述测量探针或托架段的受控定位。在另一实施方式中，所述基部带轮可为固定基部带轮，该固定基部带轮是固定的且被禁止旋转，并且所述至少一个随动带轮为可旋转随动带轮，该可旋转随动带轮能够相对于供布置所述可旋转随动带轮的所述托架段旋转。在另一实施方式中，所述基部带轮可为从动基部带轮，该从动基部带轮由马达驱动；并且所述至少一个随动带轮为可旋转随动带轮，该可旋转随动带轮能够相对于供布置所述可旋转随动带轮的所述托架段旋转。在本专利技术CMM的另一实施方式中，所述基部带轮可为从动基部带轮，该从动基部带轮由马达驱动；并且所述至少一个随动带轮为固定随动带轮，该固定随动带轮固定附接至供布置所述固定随动带轮的所述托架段。在另一实施方式中，带可围绕所述基部带轮和所述至少一个随动带轮缠绕并且由此约束所述随动带轮的旋转行为。在一个实施方式中，带可围绕至少两个随动带轮缠绕并且由此约束所述至少两个随动带轮的旋转行为。在另一实施方式中，所述托架通过位于所述基部中的升降机能够竖直调节。在又一实施方式中，所述托架具有多个托架段，所述多个托架段能够相对于彼此围绕竖直段轴线水平枢转。在另一实施方式中，所述至少一个随动带轮的每一个均安装在托架段上，以使得所述至少一个随动带轮的轴线与竖直段轴线一致。在本专利技术CMM的一个实施方式中，随动带轮的轴线相对于通过带结合该随动带轮的带轮的轴线成90度的角度。在另一实施方式中，所述测量探针通过带传动装置能够竖直调整，其中，远端随动带轮的轴线相对于所述基部带轮成角度，特别地成90度的角度，且其中，所述远端随动带轮具有驱动齿条的小齿轮，所述测量探针附接至所述齿条。在又一实施方式中，所述测量探针通过包括至少两个随动带轮的带传动装置能够竖直调节，所述至少两个随动带轮由远端带缠绕且所述至少两个随动带轮的轴线相对于所述基部带轮成角度，特别地成90度的角度，其中，所述测量探针连接到所述远端带上，所述远端带由此提供上下运动。在另一实施方式中，所述测量探针安装在保持器上，以使得所述测量探针通过包括至少两个随动带轮的带传动装置围绕水平轴线能够旋转，所述至少两个随动带轮的轴线相对于彼此并相对于所述基部带轮成角度，特别地成90度的角度。提出的是一种带传动方案，其中所有的马达位于机器的基部中以不仅减小重量还减小发热，因为热影响的减小对度量衡学的应用是关键性的。此外，SCARA类CMM包括适合的带传动装置结构，该带传动装置结构允许尤其是各个应用所需要的多个功能。根据本专利技术的坐标测量机适合于高精度度量学应用且是优选的。根据应用，该坐标测量机可水平和竖直使用且可通过调节或扩充部件的数量容易地改变长度。CMM的臂(或换句话说：托架)包括优选安装在基部中的至少一个枢转段。这个第一段可围绕在基部内的轴先旋转。替代地，第一段安装在凸缘装于基部的保持器上，由此所述轴线可定位于基部内或外。可选地，第一段或保持器分别能够由基部内的标准线性引导件升降。因为这个升降机仅有一个自由度，该升降机在尺寸和硬度方面没有结构限制。升降机的长度能够没有任何技术障碍地容易地扩展到想要的长度。基部带轮位于托架的近端，而随动带轮位于托架的远端。根据应用，基部带轮可为从动带轮(即机动化带轮)或者为固定带轮，其中固定带轮可被限制旋转。基部带轮具有中心点或轴线，所述中心点或轴线分别地与用于枢转第一托架段的轴线一致。所述带轮由带(特别地是索)缠绕，且由此，连接带轮的旋转。如果可使用(从动基部带轮)，用于旋转基部带轮的马达位于支柱(基部)内。通过这样做，马达的重量位于强竖直轴中。从动基部带轮可用于或者(i)枢转第一托架段，或(ii)旋转测量探针或安装在第一段的端部上的第二段，或(iii)以根据(i)或(ii)的方式将旋转传递给测量探针或跟在第二或任意另外的段之后的段。(i)在使用从动基部带轮枢转第一托架的情况下，随动带轮相对于第一段固定。通过被旋转的从动基部带轮，环绕基部带轮和固定随动带轮的带使第一臂段围绕基部轴线枢转。(ii)在使用从动带轮旋转安装在第一段的端部上的测量探针的情况下，随动带轮为自由可旋转随动带轮。固定连接到所述可旋转随动带轮上的是测量探针头，所述部件中的两者或任一者以可旋转的方式安装在第一段的远端。以这种方式，通过使用自由可旋转随动带轮，从动基部带轮的旋转通过带将旋转传递给探头。相应地，从动带轮的旋转能够传递给第二托架段，该第二托架段以围绕第一托架段的远端处的轴线可旋转的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定测量目标上的测量点的至少一个空间坐标的坐标测量机(1)，该坐标测量机包括：·基部(2)；·包括至少一个托架段(3′、3″、3″′、3″″、3″″′)的托架(3)，该托架的近端以能够围绕基部轴线(8)枢转的方式安装在所述基部中；·布置在所述托架的远端上的测量探针(4)；以及·角度测量系统，该角度测量系统用于确定：□所述至少一个托架段的枢转角度；和/或□所述测量探针的旋转角度，其特征在于：至少一个带传动装置，该至少一个带传动装置包括：·布置在所述基部(2)中的基部带轮(5)；·布置在所述至少一个托架段上的至少一个随动带轮(6、6′、6″、6″′、6″″)；以及·约束所述基部带轮和所述至少一个随动带轮的旋转行为的至少一个带(7、7′、7″)。

【技术特征摘要】
2015.08.03 EP 15179579.61.一种用于确定测量目标上的测量点的至少一个空间坐标的坐标测量机(1)，该坐标测量机包括：·基部(2)；·包括至少一个托架段(3′、3″、3″′、3″″、3″″′)的托架(3)，该托架的近端以能够围绕基部轴线(8)枢转的方式安装在所述基部中；·布置在所述托架的远端上的测量探针(4)；以及·角度测量系统，该角度测量系统用于确定：□所述至少一个托架段的枢转角度；和/或□所述测量探针的旋转角度，其特征在于：至少一个带传动装置，该至少一个带传动装置包括：·布置在所述基部(2)中的基部带轮(5)；·布置在所述至少一个托架段上的至少一个随动带轮(6、6′、6″、6″′、6″″)；以及·约束所述基部带轮和所述至少一个随动带轮的旋转行为的至少一个带(7、7′、7″)。2.根据权利要求1所述的坐标测量机(1)，其特征在于：所述测量探针(4)与布置在所述托架(3)的远端上的随动带轮(6、6′、6″、6″′、6″″)固定连接，其中，所述测量探针/或所述随动带轮以可旋转的方式安装在所述托架的远端中。3.根据前述权利要求中任一项所述的坐标测量机(1)，其特征在于：·至少一个马达(m)，该至少一个马达布置在所述基部(2)中，并且驱动所述基部带轮(5)以用于所述测量探针(4)和/或托架段(3′、3″、3″′、3″″、3″″′)的受控定位；以及·用于控制所述马达的控制单元。4.根据前述权利要求中任一项所述的坐标测量机(1)，其特征在于：·所述基部带轮(5)为固定基部带轮，该固定基部带轮是固定的且被禁止旋转；并且·所述至少一个随动带轮(6、6′、6″、6″′、6″″)为可旋转随动带轮，该可旋转随动带轮能够相对于供布置所述可旋转随动带轮的所述托架段(3′、3″、3″′、3″″、3″″′)旋转。5.根据权利要求3所述的坐标测量机(1)，其特征在于：·所述基部带轮(5)为从动基部带轮，该从动基部带轮由马达(m)驱动；并且·所述至少一个随动带轮(6、6′、6″、6″′、6″″)为可旋转随动带轮，该可旋转随动带轮能够相对于供布置所述可旋转随动带轮的所述托架段(3′、3″、3″′、3″″、3″″′)旋转。6.根据权利要求3所述的坐标测量机(1)，其特征在于：·所述基部带轮(5)为从动基部带轮，该从动基部带轮由马达(m)驱动；以及·所述至少一个随动带轮(6、6′、6″、6″′、6″″)为固定随动带轮，该固定随动带轮固定附接至供布置所述固定随动带轮的所述托架段(...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕斯卡尔·乔迪尔，
申请(专利权)人：赫克斯冈技术中心，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH