三坐标测量机Z轴平衡保护系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种三坐标测量机Z轴平衡保护系统，包括控制器、气源、平衡气缸、气浮块、主供气管路、第一供气支路和第二供气支路，第一供气支路上设置有精密调压阀和第一压力检测元件，第二供气支路上设置有减压阀、第二压力检测元件和电磁阀，仅当第一压力检测元件检测到的气压达到第一设定压力且第二压力检测元件检测到的气压达到第二设定压力时，控制器输出用于控制电磁阀打开的信号。本实用新型专利技术实现了无论气源是否稳定，只有在三坐标测量机Z轴处于平衡之后，气浮块所在第二供气支路才能接通或者断开，从而提高了对Z轴保护的可靠性，有效防止Z轴坠落。有效防止Z轴坠落。有效防止Z轴坠落。

【技术实现步骤摘要】
三坐标测量机Z轴平衡保护系统


[0001]本技术涉及三坐标测量机
，具体是一种三坐标测量机Z轴平衡保护系统。

技术介绍

[0002]三坐标测量机的Z轴由于重力作用会下落，必须有平衡机构加以平衡，使它随时处于平衡状态。目前最常用的平衡机构有三种，一种为气动平衡，另外一种为重锤平衡，还有一种是依靠电机用高减速比的减速器来平衡。其中以气动平衡最为常见，即通过精密平衡气缸产生的浮力来平衡Z轴的重量（F=P*S），保证Z轴在竖直方向时刻处于平衡状态，进而保证机器的测量精度及机器的安全。
[0003]影响Z轴平衡的因素有很多，例如气源气压的不稳定性，皮带涨紧力、机械压力开关的不稳定性、精密调压阀的降压功能、平衡气缸的直径、气路的布置方式等，这些因素都会影响Z轴的平衡，如果气路控制系统设计不当，会导致测头被撞坏或者Z轴撞坏或者测量的工件被撞坏，存在严重的安全隐患。
[0004]Z轴下落一般在两种过程中发生：
[0005]开机过程：打开气源和控制器，气体同时进入平衡气缸和主机，由于平衡气缸是一个充气过程，气缸充气需要时间，在平衡气缸充满气之前，气浮块已经浮起，Z轴的重力大于其受到的浮力，因此Z轴会下落。
[0006]气源气压缓慢下降过程：当气源气压缓慢下降时候，由于机械压力开关的不稳定性等因素的影响，当平衡气缸的气压已经下降并且浮力小于Z轴的重量时，气浮块还处于浮起状态，因此Z轴会下落。

技术实现思路

[0007]本技术提供一种三坐标测量机Z轴平衡保护系统，提高对Z轴的保护作用，有效防止Z轴坠落。
[0008]为达到上述技术效果，本技术采用的技术方案是，一种三坐标测量机Z轴平衡保护系统，包括：
[0009]控制器、气源、平衡气缸、气浮块、主供气管路、第一供气支路和第二供气支路，所述主供气管路的进气端连接所述气源，所述第一供气支路及所述第二供气支路的进气端均连接在所述主供气管路的出气端上，所述第一供气支路的出气端连接在所述平衡气缸上，所述第二供气支路的出气端连接在所述气浮块上；
[0010]所述主供气管路上设有气源开关，所述第一供气支路上沿气流流向依次设置有精密调压阀和第一压力检测元件，所述第二供气支路上沿气流流向依次设置有减压阀、第二压力检测元件和电磁阀；
[0011]所述第一压力检测元件具有第一设定压力，所述第二压力检测元件具有第二设定压力和第三设定压力，所述第二设定压力大于所述第三设定压力且所述第三设定压力大于
所述第一设定压力，所述第一设定压力和所述精密调压阀的设定压力均等于所述平衡气缸的平衡压力；
[0012]所述第一压力检测元件和所述第二压力检测元件串联在所述控制器的电路上，仅当所述第一压力检测元件检测到的气压达到所述第一设定压力且所述第二压力检测元件检测到的气压达到所述第二设定压力时，所述控制器输出用于控制所述电磁阀打开的信号。
[0013]所述三坐标测量机Z轴平衡保护系统还包括延迟控制单元，其设在所述控制器和所述电磁阀之间，用于延迟输出用于控制所述电磁阀打开的信号。
[0014]所述第一供气支路上还设有单向阀，所述单向阀位于所述精密调压阀的上游。
[0015]所述第一压力检测元件和所述第二压力检测元件均为常开压力开关，或者所述第一压力检测元件和所述第二压力检测元件均为压力传感器。
[0016]所述第二供气支路上还设有位于所述电磁阀与所述气浮块之间的第三压力检测元件，所述第三压力检测元件与所述控制器连接，所述第三压力检测元件具有第四设定压力，所述第四设定压力小于所述主供气管路的工作压力且大于所述第二设定压力；当所述第三压力检测元件检测到的压力低于所述第四设定压力时，所述控制器输出控制所述三坐标测量机停机的信号。
[0017]所述气源包括空压机和储气罐。
[0018]与现有技术相比，本技术具有以下优点和积极效果：
[0019]本技术三坐标测量机Z轴平衡保护系统，实现了无论气源是否稳定，只有在三坐标测量机的平衡气缸达到平衡气压之后，也即Z轴处于平衡状态之后，气浮块所在第二供气支路才对应接通或断开，从而提高了对Z轴的保护可靠性，有效防止Z轴坠落。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本技术实施例三坐标测量机Z轴平衡保护系统的结构示意图。
[0022]图2为本技术实施例三坐标测量机Z轴平衡保护系统实施例中平衡气缸与Z轴的装配结构示意图。
[0023]附图标记：1、控制器；2、延迟控制单元；3、气源；3
‑
1、空压机；3
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2、储气罐；4、平衡气缸；4
‑
1、活塞；4
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2、钢丝绳；4
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3、缸体；5、气浮块；6、主供气管路；7、第一供气支路；8、第二供气支路；9、气源开关；10、精密调压阀；11、第一压力检测元件；12、减压阀；13、第二压力检测元件；14、电磁阀；15、第三压力检测元件；16、Z轴；17、单向阀；18、过滤器。
具体实施方式
[0024]参照图1，本实施例一种三坐标测量机Z轴平衡系统，包括控制器1、气源3、平衡气缸4、气浮块5、主供气管路6、第一供气支路7和第二供气支路8，主供气管路6的进气端A连接气源3，第一供气支路7的进气端B及第二供气支路8的进气端C均连接在主供气管路6的出气
端D上，第一供气支路7的出气端E连接在平衡气缸4上以实现气源3通过第一供气支路7对平衡气缸4供气，第二供气支路8的出气端F连接在气浮块5上以实现气源3通过第二供气支路8对气浮块5供气；主供气管路6上设有气源开关9，第一供气支路7上沿气流流向依次设置有精密调压阀10和第一压力检测元件11，第二供气支路8上沿气流流向依次设置有减压阀12、第二压力检测元件13和电磁阀14。
[0025]第一压力检测元件11用于检测平衡气缸4的气压，其具有第一设定压力P1，第二压力检测元件13具有第二设定压力P2和第三设定压力P3，第二设定压力P2大于第三设定压力P3，且第三设定压力P3大于第一设定压力P1，第一设定压力P1以及精密调压阀10的设定压力Pset均等于平衡气缸4的平衡压力P。
[0026]其中，气源开关9控制主供气管路6的通断，第一压力检测元件11用于检测平衡气缸4的气压，第二压力检测元件13是用来监控电磁阀14上游气压压力。
[0027]精密调压阀10为一种精密的减压阀，是采用控制阀体内的启闭件的开度来调节介质的流量，将介质的压力降低，同时借助阀后压力的作用调节启闭件的开度，使阀后压力保持在一定范围内，在进口压力不断变化的情况下，保持出口压力在设定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三坐标测量机Z轴平衡保护系统，其特征在于，包括：控制器、气源、平衡气缸、气浮块、主供气管路、第一供气支路和第二供气支路，所述主供气管路的进气端连接所述气源，所述第一供气支路及所述第二供气支路的进气端均连接在所述主供气管路的出气端上，所述第一供气支路的出气端连接在所述平衡气缸上，所述第二供气支路的出气端连接在所述气浮块上；所述主供气管路上设有气源开关，所述第一供气支路上沿气流流向依次设置有精密调压阀和第一压力检测元件，所述第二供气支路上沿气流流向依次设置有减压阀、第二压力检测元件和电磁阀；所述第一压力检测元件具有第一设定压力，所述第二压力检测元件具有第二设定压力和第三设定压力，所述第二设定压力大于所述第三设定压力且所述第三设定压力大于所述第一设定压力，所述第一设定压力和所述精密调压阀的设定压力均等于所述平衡气缸的平衡压力；仅当所述第一压力检测元件检测到的气压达到所述第一设定压力且所述第二压力检测元件检测到的气压达到所述第二设定压力时，所述控制器输出用于控制所述电磁阀打开的信号。2.根据权利要求1所述的三坐标测量机Z轴平衡保护系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔺成效，张松，李志涛，
申请(专利权)人：海克斯康制造智能技术青岛有限公司，
类型：新型
国别省市：