坐标测量仪制造技术

一台坐标测量仪，其中一个检测器和一个要测量的工件，可以制成在三个尺寸方向相对移动，工件的形状等是由相对移动量来测量．在这种测量仪器中，一个或几个气动支承装置（５５、１４０、２５０）是插在一个可移动件（２、７０）和一个固定件（１、１００）之间，气动支承装置的空气流出表面的整个面积，是由相对于固定的一个或几个预定长度和宽度来确定，并且，防止因可移动件的重力等，引起测量精度降低．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的对象是坐标测量仪器，尤其在一个可移动的改进方面，该可移动件用作移动发出检测信号的检测器，该检测信号与三度方向中要测量的工件有关。到目前为止，众所周知的一种坐标测量仪，其中一个检测器，譬如;一个接触式信号探头等等，是由一个可移动件支持，这在某种意义上，是能在三度方向移动的，当检测器与基座上的工件有关联时，检测器的位移量，在各轴向方向被检测，为了测量和检验等而处理这些检测量，这种形式的测量仪器已在很广泛的领域使用。在上述过的坐标测量仪的情况，就是一个称作带切槽型支承的坐标测量仪。图1表示普通的切槽型坐标测量仪。在图中，作为一个固定件的基座1顶端面是非常平滑的。一个要测量的工件(未示出)放在该顶端面上，该顶端面通过一个可移动件2支持一个检测器3，如一个接触式信号探头，并且检测器3可以在三度方向移动。该可移动件2包含一个切槽型支承4，该支承4跨过放在基座1上的工件。切槽型支承4由支柱5、6和樑7构成，两支柱5、6放置在基座1的两相对边上，而樑7横过支柱5和6装设着。通过樑7支持的一个X轴滑块8能在X方向移动，而X轴滑块8支持一个可以沿Z轴方向移动的Z轴滑块9。检测器3固定到Z轴滑块9的底端部分。支柱5可以在基座1上移动，支柱6是通过平放在Y轴向的一根导轨11导向。支柱5和6的底端构成端底支承12和13，这两端底支承是沿Y方向伸长的。因此，甚至切槽型支承4沿Y方向移动时，切槽型支承4的竖直状态仍能保持稳定。如图2所示，端底支承12在它的纵向两端装有两个气动支承装置15。如图3至5所示，这种气动支承装置15由一个空气垫16构成，该空气垫16用底端支承12分开制成，一个安装件17和作为送进空气的连接管嘴18构成。为了把空气垫16装在带凹槽21的底端支承12下，该空气垫16形成在它的安装表面的中心部位，并且在它的空气流出表面22上，面对着基座1的空气流出表面22装有很多空气流出孔23，每个流出孔23有一个很小的直径(即大约0.2毫米或更小)，这些孔23排列成检测的形式，在空气垫16内设有与空气流出孔23沟通的连接腔24，借此，压缩空气通过连接管嘴18引进连接腔24，并且装有相应的空气流出孔23。另外，在这些图中，空气流出孔23在平面上的分布密度是很稀的，而实际上空气流出孔23的排列是很密的。另一方面，安装件17在空气垫16的凹槽21内，并且在安装件17上表面的中心部位带有坡口28，坡口是一个锥表面，该锥表面是为了支持插在底端支承12和安装件17之间的一球体27。此外，在底端支承13中，同上述结构类似的气动支承装置15插在导轨11的顶端面和底端支承13之间，同时，在导轨11的两侧面和底端支承13之间，如图6所示，这些气动支承装置15装在底端支承13的纵向两端，该底端支承13同底端支承12的情况类似(参见图2)。然而，就上述过的普通结构而言，还存在下述缺陷(1)因为两气动支承装置15，分别装在底端支承12和13的纵向两端，当作为整个可移动件2的负荷W，通过支柱5作用在底端支承12的中间部位，如图7中所示，弯沉发生在Z方向，例如这些波动在Z方向上传给检测头3，其结果降低了检测头3在Z方向的精度。(2)气动支承装置15的空气流出表面22的面积，是由负荷W和从空气流出孔23流出的气动压力确定的，而空气流出孔23的尺寸是予先给定的。然而，只有当气动支承装置15，装在底端支承12和13的纵向两端，该空气流出表面22，即底端支承的宽度方向的尺寸才会增加，如图2所示，因此，在使用装在同一基座1上的同一切槽型支承4中，同筒型支承装置(这种方法已不使用了)相比较，有效跨度被减小。当测量仪器尺寸很大而增加负荷W时，这种情况更值得注意。(3)为了避免在Z方向的误差，人们会想到把切槽型支承4制成一个坚实的支承，然而，在这种情况下，由于重量的增加，空气流出表面22的宽度更进一步增加，这种作法是不合适的。(4)在确定空气流出表面的面积中，至今还只是在气动压力和负荷之间的平衡问题进行考虑，因此，很容易引起除导向方向以外的不需要的运动，例如振动、位移、倾斜等。在这些有关事项中，上述的普通结构，不可能满足高精度和大尺寸的坐标测量仪规定的要求。本专利技术的目的是提供一台坐标测量仪，该仪器能使可移动件相对固定件平滑地移动，避免类似像可移动件的变形而产生极低的测量精度，并且，即使作为整体的测量仪器尺寸很大和重量很重时，仍然能作高精度测量。本专利技术考虑到在坐标测量仪中，测量器和要测量的工件进行相对移动，并且是彼此有关的，例如工件的尺寸等是从测量器和工件之间的相对移动量来测量的，固定件支持测量器和工件中的一种，而可移动件就支持另一种，它们通过气动支承装置，彼此可以相对移动，同时，为了引导至少一个水平面，气动支承装置的予定的空气流出表面的总面积，用一边的长度来确定，该边的长度等于可移动件的一段，这段是相对移动方向中的长度的50%或更多一点，该可移动件装在气动支承装置上，并且面对着固定件，而宽度是指与相对移动方向垂直的。为了获得上述目的，本专利技术考虑到在气动支承装置中，空气流出表面的面积，超过一个予定值，以便可移动件相对固定件的移动，能平滑地进行，并且可移动件不容易由本身的负荷而产生弯沉。图的简要叙述图1是表示普通坐标测量仪的总布置立体图。图2是表示普通气动支承装置实施例的底沉图。图3是普通气动支承装置的局部剖平面图。图4是普通气动支承装置的局部剖主视图。图5是普通气动支承装置的底视图。图6是普通气动支承装置的导向件侧的底端支承主视图。图7是普通气动支承装置的底端支承弯曲状态侧视图。图8是本专利技术的坐标测量仪器的第1实施例总布置主体图。图9是上述实施例中的气动支承装置的底视图。图10是上述实施例中的气动支承装置的局部剖主视图。图11是上述气动支承装置的底视图。图12是上述实施例中导向件侧的底端支承的局部剖主视图。图13是表示把负荷加到上述实施例中的支柱侧视图。图14是表示本专利技术的坐标测量仪的第2实施例的总布局立体图。图15和图16是表示第2实施例中的基座局部剖的主视图和底视图。图17是表示第3实施例的总布置立体图。图18是表示第3实施例的主要部分剖视图。图19是表示第4实施例的坐标测量仪的总布置立体图。图20是表示第5实施例的主视图。图21是表示底端支承改进的底视图。最佳实施例的详细叙述下面将参照图对本专利技术的实施例加以叙述。一些参考号是借用表示普通结构中的相同或相似零件的参考号，因此，在叙述中将省略或简化。图8表示本专利技术的坐标测量仪的第1实施例。在此图中，支柱5和6的底端支承42和43形成的宽度比普通结构的底端支承窄。空气流出表面52是在底端支承42下的气动支承装置55底面，它沿着底端支承42的移动方向(Y方向)的长度等于总长T(参照图9)。此外，空气流出表面52的总面积由在可移动件的边上的总负荷决定。因为在上述移动方向中，空气流出表面52的长度，是等于在移动方向中底端支承42的总长T，在空气流出表面52的横向方向的尺寸W1，同空气流出面积相比是极小，因此，底端支承的宽度W1也是极小。正如图10和11所示，空气流出表面52是直接在底端支承42上面。即在这些图中，底端支承42的底面的整个面积就是空气流出表面52，很多空气流出孔53排列成检测的形式，例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
坐标测量仪包括：一个检测器和一个要测量工件是能彼此相对运动和相互连接的，上述工件的尺寸等是通过检测器和工件之间的相互位移来测量，其特征在于：固定件支持检测器和工件中的一种，可移动件支持另一种，通过气动支承装置它们能彼此相对移动，气功支承装置至少能引导一个水平平面，该气动支承装置设有予定的空气流出表面，该表面总面积由等于或大于沿移动方向的可移动件长度的５０％和垂直移动方向的宽度来确定，可移动件的移动是由其上的气动支承装置推动，该空气流出表面面对着固定件。

【技术特征摘要】
1.坐标测量仪包括一个检测器和一个要测量工件是能彼此相对运动和相互连接的，上述工件的尺寸等是通过检测器和工件之间的相互位移来测量，其特征在于固定件支持检测器和工件中的一种，可移动件支持另一种，通过气动支承装置它们能彼此相对移动，气功支承装置至少能引导一个水平平面，该气动支承装置设有予定的空气流出表面，该表面总面积由等于或大于沿移动方向的可移动件长度的50%和垂直移动方向的宽度来确定，可移动件的移动是由其上的气动支承装置推动，该空气流出表面面对着固定件。2.按权利要求1所述的坐标测量仪的特征在于气动支承装置的空气流出表面的长度等于沿移动方向的可移动件的总长度，该空气流出表面面对着固定件。3.按权利要求1所述的坐标测量仪的特征在于上述可移动件包含支持检测器的切槽型支承，一个支柱装有一个气动支...

【专利技术属性】
技术研发人员：花冈浩，松宫贞行，
申请(专利权)人：株式会社三丰制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]