用于坐标测量机的空气轴承装置、坐标测量机和制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于坐标测量机的空气轴承装置，其用于两个构件的相对彼此可移动的支承，且具有至少一个活动轴承元件(12)和固定轴承元件(11)以及至少一个压缩空气供给装置，通过压缩空气供给装置能够在活动轴承元件与固定轴承元件之间构造压缩空气垫，从而活动轴承元件能与固定轴承元件间隔地移动，其中，活动轴承元件具有至少一个工作面(16)，并且固定轴承元件具有至少一个配合工作面(17)，活动轴承元件和固定轴承元件沿着工作面(16)和配合工作面(17)相互间相对彼此运动，并且其中，工作面(16)和/或配合工作面(17)设有由金刚石或类金刚石碳构成的涂层(18、19)。本发明专利技术还涉及一种具有至少一个这种空气轴承装置的坐标测量机和一种用于制造空气轴承装置的方法。

【技术实现步骤摘要】
用于坐标测量机的空气轴承装置、坐标测量机和制造方法
本专利技术涉及一种空气轴承装置，用于两个构件的相对彼此可移动的支承，所述空气轴承装置具有至少一个空气轴承，所述空气轴承借助压缩空气在相对彼此可移动的构件之间构造压缩空气垫(空气静力轴承)，本专利技术还涉及一种具有相应的空气轴承装置的坐标测量机和一种用于制造空气轴承装置的方法。
技术介绍
为了保证质量，在许多领域的制造中需要准确测量工件并且确定工件的尺寸和/或形状。为此使用所谓的坐标测量机，坐标测量机可以通过光学和/或触觉的传感器(接触传感器)确定待测量的工件的坐标。为此，使具有相应传感器的测量头在空间中三维地移行，以便测量支承在测量空间中的工件。这种坐标测量机的例子在德国的公开文献DE10229823A1中描述。为了能够用这种坐标测量机实施高精度的测量，坐标测量机的在三维空间中移动传感器所需的可移动部件同样必须高精度地被支承。空气轴承适合于此，在空气轴承中，待支承的构件和尤其相对彼此可移动地待支承的构件在它们中间通过压缩空气垫间隔一空气隙地布置。相对彼此可移动支承的构件之间的相应的空气隙可以处于几微米间隙厚度的范围内。在此，空气隙由可移动的构件、例如可移行的滑块的工作面和相对于可移动的构件进行移动的构件、例如导轨的配合工作面限定边界。在空气静力空气轴承中，压缩空气或用于产生空气隙的其它气体被吹入相对彼此可移动地支承的部件的间隙中，在相应的空气静力空气轴承的动态负荷下，空气隙可能减小直至空气支承失效，从而被支承的构件或者说工作面与配合工作面可能会接触。然而这可能导致被支承的构件或者说工作面和配合工作面被损坏。此外，构件或限定空气隙边界的表面的损坏还在安装时或在工作面与配合工作面在空气轴承不运行的状态中接触时出现。然而，相对彼此运动的构件的工作面和配合工作面的刮痕、槽纹、凹坑等形式的损伤可能导致不再能够以希望的精度进行空气支承或者影响相对彼此可移动地被支承的构件或者说工作面和配合工作面的精确运动。此外，为了改善机械效率并且为了减少制造成本需要将更经济并且同时更轻的材料用于构造相对彼此可移动的构件或者说提供工作面和配合工作面的构件，因为例如通过更轻的构件能够实现可移动的构件的运动的更高的动态。然而，更轻的材料往往具有这样的缺点，即，更轻的材料具有更低的强度和硬度并且当相应的构件相互接触时相应地更容易受到刮痕和凹坑形式的损伤。因此，铝材料例如用于相对彼此可移动地通过空气轴承支承的构件，在构件上构造有工作面和配合工作面，为了改善表面保护，铝材料具有阳极氧化层和尤其硬质阳极氧化层。然而，这类涂层尤其在要求涂层厚度的情况下的缺点是制造成本高，因为通常必须对涂覆的涂层进行高成本的再加工以便获得需要的表面质量。
技术实现思路
因此，本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种空气轴承装置或一种具有相应的空气轴承装置的坐标测量机，其中，可以将轻量化的材料用于相对彼此可移动的构件或者说限定空气轴承的空气隙的边界并且提供工作面和配合工作面的构件，轻量化的材料仍然能够实现精确地设置空气轴承并且使可移动的构件的相互间的运动在较长的寿命期间具有高精度。同时能够简单地制造相应的空气轴承装置。所述技术问题通过一种空气轴承装置解决，所述空气轴承装置用于两个构件的相对彼此可移动的支承，所述空气轴承装置具有至少一个活动轴承元件和固定轴承元件以及至少一个压缩空气供给装置，通过所述压缩空气供给装置能够在活动轴承元件与固定轴承元件之间构造压缩空气垫，从而活动轴承元件能与固定轴承元件间隔地移动，其中，活动轴承元件具有至少一个工作面，并且固定轴承元件具有至少一个配合工作面，活动轴承元件和固定轴承元件沿着所述工作面和配合工作面相互间相对彼此运动，按照本专利技术，所述工作面和/或配合工作面设有由金刚石或类金刚石碳构成的涂层。所述技术问题还通过一种坐标测量机解决，所述坐标测量机具有至少一个测量系统和至少一个支架结构，所述测量系统布置在所述支架结构上，其中，所述测量系统可移行地支承在所述支架结构中和/或能移入地支承在所述支架结构中，并且其中，所述坐标测量机具有至少一个此处所述的空气轴承装置。此外，一种用于制造相应的空气轴承装置的方法也是本专利技术的技术方案，在所述方法中，制造具有至少一个工作面的活动轴承元件和具有至少一个配合工作面的固定轴承元件，其中，最后给所述工作面和/或配合工作面配备由金刚石或类金刚石碳构成的涂层。本专利技术建议，工作面和/或配合工作面从相对彼此可移动的构件限定出空气轴承装置的空气隙的边界，该工作面和/或配合工作面设有由金刚石或类金刚石碳构成的涂层，从而所述工作面和/或配合工作面在相互接触时被保护防止受到损伤、如刮痕、槽纹或凹坑并且因此能够实现高质量的空气轴承设置和相对彼此可移动的构件在较长的寿命期间精确地运动。以下为简化描述，在空气轴承装置中，将限定空气隙边界的相对彼此活动的轴承元件称为活动轴承元件和固定轴承元件。然而，按照本专利技术的空气轴承装置并不限制具有工作面和配合工作面并且限定空气隙边界的相对彼此活动的轴承元件中的一个轴承元件必须是按照词意的固定轴承元件，而是涵盖了两个轴承元件都能移动并且还能相对彼此移动的情况。具有由sp2和sp3杂化碳原子组成的混合物的金刚石涂层或类金刚石碳涂层可以通过化学气相沉积(CVD,chemicalvapordeposition)或等离子体增强化学气相沉积(PECVD,plasmaenhancedchemicalvapordeposition)产生。这类涂层具有高硬度和良好的摩擦性能，从而甚至在工作面与配合工作面接触的情况下也不会产生表面的损伤。此外，可以沉积出这类具有高表面质量、也就是低表面粗糙度的涂层，从而不必对沉积的涂层进行再加工。尤其可以将由金刚石或类金刚石碳构成的涂层沉积在事先制造好的具有小于或等于0.4μm、优选小于或等于0.025μm、尤其小于或等于0.01μm的中等表面粗糙度的工作面和/或配合工作面上，从而在实施涂层后，这时在涂层上出现的工作面或配合工作面具有相对较好的表面粗糙度。这类涂层可以具有至少2000HV(维氏硬度)、优选至少2500HV的硬度，其中，所述涂层具有小于或等于15μm、尤其小于或等于10μm的厚度。工作面和/或配合工作面可以相应全面地设有相应的涂层，从而整个工作面或配合工作面被保护防止受到可能的损伤。附图说明在附图中纯示意性地示出：图1是坐标测量机和图2是图1中的坐标测量机的空气轴承的剖面细节图。具体实施方式本专利技术的另外的优点、标志和特征在以下对实施例的详细说明中可以看出。但本专利技术不局限于这些实施例。图1示出按照本专利技术的坐标测量机1。坐标测量机1包括具有可移行的门式支架2的支架结构，门式支架2具备四个柱子6和上部框架7，移动台3又可移行地容纳在上部框架7中，在移动台3上，测量系统5布置在可竖向移行的容纳件8中。测量系统5可以具有至少一个非接触式的、例如光学的、电容式或电感式的传感器和/或至少一个触觉传感器，用所述至少一个非接触式的传感器可以检测待测量的物体9。如果是光学的传感器，则所述检测可以无接触地进行，而用触觉传感器则通过与待测量的物体9的相应接触来测定待测量的物体9的尺寸和/或形状。除了所述实施例以外，本专利技术还可以用于另外的坐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于坐标测量机的空气轴承装置，所述空气轴承装置用于两个构件的相对彼此可移动的支承，所述空气轴承装置具有至少一个活动轴承元件(12)和固定轴承元件(11)以及至少一个压缩空气供给装置，通过所述压缩空气供给装置能够在活动轴承元件与固定轴承元件之间构造压缩空气垫，从而活动轴承元件能与固定轴承元件间隔地移动，其中，活动轴承元件具有至少一个工作面(16)，并且固定轴承元件具有至少一个配合工作面(17)，活动轴承元件和固定轴承元件沿着所述工作面(16)和配合工作面(17)相互间相对彼此运动，其特征在于，所述工作面(16)和/或配合工作面(17)设有由金刚石或类金刚石碳构成的涂层(18、19)。

【技术特征摘要】
2017.08.18 DE 102017118944.01.一种用于坐标测量机的空气轴承装置，所述空气轴承装置用于两个构件的相对彼此可移动的支承，所述空气轴承装置具有至少一个活动轴承元件(12)和固定轴承元件(11)以及至少一个压缩空气供给装置，通过所述压缩空气供给装置能够在活动轴承元件与固定轴承元件之间构造压缩空气垫，从而活动轴承元件能与固定轴承元件间隔地移动，其中，活动轴承元件具有至少一个工作面(16)，并且固定轴承元件具有至少一个配合工作面(17)，活动轴承元件和固定轴承元件沿着所述工作面(16)和配合工作面(17)相互间相对彼此运动，其特征在于，所述工作面(16)和/或配合工作面(17)设有由金刚石或类金刚石碳构成的涂层(18、19)。2.按照权利要求1所述的空气轴承装置，其特征在于，所述涂层(18、19)具有至少2000HV、优选至少2500HV的硬度。3.按照权利要求1或2所述的空气轴承装置，其特征在于，所述涂层(18、19)具有小于或等于15μm、尤其小于或等于10μm的厚度。4.按照前述权利要求之一所述的空气轴承装置，其特征在于，所述工作面(16)和/或配合工作面(17)整...

【专利技术属性】
技术研发人员：M兰马克，G扎尔思，W斯特劳斯，
申请(专利权)人：卡尔蔡司工业测量技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE