用于测量圆度和圆柱形状的装置制造方法及图纸

本申请提供了一种用于测量圆度和圆柱形状的装置，该装置可以减少因被测工件重量产生的测量误差。一种用于测量圆度和圆柱形状的装置（１０）被构造成旋转台（３０）的旋转轴线设置于支撑一基台（２０）的一条腿（２１）上，或者设置在连接相邻腿（２１Ａ和２１Ｂ）的直线上。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种测量工件圆度和圆柱形状的装置。特别地，本申请涉及一种在测量中可以避免由测量台偏移产生的误差的圆度和圆柱形状测量装置，该偏移可归因于安装于测量台上的工件的质量。
技术介绍
图1示出了日本专利申请未审查公开5-231806中公开的测量工件圆度和圆柱形状的传统装置的构造。旋转台30可旋转地设置于圆度和圆柱形状测量装置10的基台20上。旋转台30由未示出的电机驱动旋转。X轴旋钮31和Y轴旋钮32设置在旋转台30上。当一个X轴旋钮31被操作时，台30朝着X轴方向移动，并且台30在X轴方向上的倾斜由另一个X轴旋钮调节。当一个Y轴旋钮32被操作时，台30朝着Y轴方向移动，并且台30在Y轴方向上的倾斜由另一个Y轴旋钮调节。柱体40竖立在基台20上。沿着柱体40在垂直方向上移动的上下台41支撑于柱体40上。臂42支撑于上下台41上，并且在图1中可以沿着左右方向移动。探针44经由探测器43设置在臂42上。旋转台30以这样的状态旋转，即探针44与安装于旋转台30上的将被测量的物体(即工件)50接触，从而测量工件50的圆度。根据这种圆度和圆柱形状测量装置10，旋转台30的旋转轴线和柱体40的移动轴线(即Z轴)之间的平行度是很重要的，该柱体组成朝着旋转轴线方向移动探针44的移动机构。根据传统的圆度和圆柱形状测量装置10，高度可调节的四条或三条腿设置在基台20的四个角落，在该基台上安装了旋转台30和柱体40。这四条或三条腿设置在基台20的最外端以稳定装置，或者设置在爱里点(即最小偏移点)以将基台20的偏移最小化，从而将装置的重心设置在基台20的中心。然而，根据这种圆度和圆柱形状测量装置，由工件50重量变化产生的基台20的偏移尺寸存在差别，该工件安装在旋转台30上。这会产生旋转台30旋转轴线和柱体40的倾斜，从而导致轴平行度的改变。虽然这种倾斜很小，但是这种倾斜在高精度测量中不能忽视。当装置具有较低重量时，柱体40和旋转台30的硬度减小，并且倾斜增加。
技术实现思路
考虑到上述传统问题，本专利技术的一个目的在于提供一种可以减少由于工件重量产生的测量误差的圆度和圆柱形状测量装置。为了实现上述目的，根据本专利技术，圆度和圆柱形状测量装置旋转台的旋转轴线被设置在支撑其基台的一条腿上，或者设置在连接相邻腿的直线上。而且，移动探针的移动机构设置在支撑所述基台的一条腿上，或者设置在连接相邻腿的直线上。在本专利技术中，检测工件质量的质量传感器设置在圆度和圆柱形状测量装置上。基于来自质量传感器的检测信号，测量装置修正由于基台偏移产生的测量结果误差。附图说明从下面参照附图的描述中可以清楚地理解本专利技术，其中图1是一个前视图，示出了传统的圆度和圆柱形状测量装置的构造；图2是一个透视图，示出了本专利技术第一实施例的圆度和圆柱形状测量装置的构造；图3是一个底部平面图，示出了基台腿安装位置的第一个例子；图4是一个底部平面图，示出了基台腿安装位置的第二个例子；图5是基台接收部分的解释性示图，旋转台的下部机构接收于该接收部分中；图6是一个透视图，示出了本专利技术第二实施例的圆度和圆柱形状测量装置的构造；以及图7A到7C是说明性示图，示出了用于安装质量传感器的位置。具体实施例方式在下文中，将参照附图来详细描述本专利技术的优选实施例。图2是一个透视图，示出了本专利技术第一实施例的圆度和圆柱形状测量装置的构造。圆度和圆柱形状测量装置10具有与图1装置相似的构造。图2所示的装置10中与图1相同的那些功能零件被标以相同的附图标记，并且对它们的解释也被省略。柱体40的驱动轴线的方向被称作Z方向，并且与Z方向垂直的平面被称作XY平面。连接于旋转台30旋转轴线位置和探针44前端位置之间的直线的方向被称作X方向。与X方向垂直的方向被称作Y方向。图3是图2所示圆度和圆柱形状测量装置10的基台20的底部平面图，该图示出了支撑该基台20的腿的布置的第一个例子。在图3和其后描述的图4中，仅仅基台20的下表面和腿以实线表示。从基台20下方看的基台20顶板的下表面、旋转台30和柱体40以虚线表示。在图3所示的布置例中，基台20由三条腿21A、21B和22支撑。腿21A和21B穿过旋转台30的旋转轴线(或者重心)，并且设置在与Y轴平行的直线62上。为了调整基台20的平坦度，腿21A和21B可以是水平调节器。旋转台30被设置成其旋转轴线相对于Y轴方向位于基台20的中心。腿21A和21B相对于直线61对称设置，该直线61穿过旋转台30的旋转轴线并且与X轴平行。通过这种设置，优选地，基台20中产生的偏移对旋转台30旋转轴线的影响在Y轴方向上可以得到减少。在目前的布置例子中，腿22设置在直线61上。柱体40设置在基台20上，从而使移动机构的重心位于腿22上，该移动机构由柱体40、上下台41和臂42组成。通过这种布置，因基台20偏移产生的移动机构移动轴线的倾斜可以得到避免，这种偏移可归因于移动机构的重量。图4是图2所示圆度和圆柱形状测量装置10的基台20的底部平面图，该图示出了支撑该基台20的腿布置的第二个例子。，在图4所示的布置例子中，基台20由三条腿21、22A和22B支撑。腿21布置在旋转台30旋转轴线(或者重心)的下方。腿21可以是水平调节器。在将腿21设置在旋转台30旋转轴线(或者重心)下方的基础上，由基台20所产生的偏移对旋转台30旋转轴线的影响在X轴方向上和Y轴方向上可以得到减少。腿22A和22B设置在直线63上，该直线穿过移动机构重心的下方并且与Y轴平行。在腿22A和22B以这种方式设置的基础上，由基台20偏移产生的移动机构移动轴线的倾斜可以得到避免，这种偏移可归因于移动机构的重量。优选地，对柱体40进行设置，使移动机构的重心相对于Y轴方向位于基台20的中心。而且，腿22A和22B关于直线61对称布置，该直线穿过移动机构的重心并且与X轴平行。在这种布置的基础上，基台20中所产生的偏移对移动机构移动轴线的影响在Y方向上可以得到减少。如图4所示，当腿21将被设置在旋转台30旋转轴线(或者重心)的下方时，需要在基台20的壳体上设置腿安装单元23，该腿安装单元延伸至旋转台30旋转轴线的下侧。当腿安装单元23设置在基台20壳体上并延伸至旋转台30的旋转轴线下侧时，则在圆度和圆柱形状测量装置10中，从基台20下方将旋转台30、驱动机构和辅助元件装入壳体就变得较为困难。优选地，维护工作可以从基台上方或者在侧表面上进行。因此，如图5所示，优选地将圆度和圆柱形状测量装置10构造成使旋转台30、驱动装置和辅助元件33从基台20上方装入基台20内。优选地，用于执行工作的开口设置在基台20的侧表面上。优选地，开口26另外设置在基台20的壳体上。未示出的传动带和未示出的旋转台30的编码器输出线被从外部通过该开口26放入壳体中，或者通过该开口26从壳体中取出，该传动带用来从基台20未示出的外部电机传递使旋转台30旋转的驱动力。为了在将旋转台30装入基台20以后简化装配工作，优选地，旋转台30的驱动机构和辅助元件33被构造成在将旋转台30装入基台20之前可以固定在旋转台30上。而且，为了在将旋转台30装入基台20之后简化将传动带安装到旋转轴线的工作和旋转台30中的每一项配线工作，如图4和5所示，同样优选的是，开口24本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量圆度和圆柱形状的装置（１０），包括：旋转机构（３０），该旋转机构旋转并同时具有安装于其上的将被测量的工件；移动机构（４０，４１和４２），该移动机构移动探针（４４），该探针测量安装于旋转机构（３０）上的工件的表面位 置；以及基台（２０），该基台具有至少三条腿（２１Ａ，２１Ｂ和２２）并且支撑旋转机构（３０）和移动机构（４０，４１和４２），其中旋转机构（３０）的旋转轴线设置在连接基台（２０）的两条相邻腿（２１Ａ和２１Ｂ）的直线上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：片町省三，
申请(专利权)人：株式会社东京精密，
类型：发明
国别省市：JP[日本]