本發(fā)明涉及幾何量測(cè)量中的坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)及設(shè)備領(lǐng)域，具體為一種坐標(biāo)測(cè)量機(jī)中空式橫梁及滑架和Z軸的布置型式。

背景技術(shù)：

坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（Coordinate Measuring Machine，簡(jiǎn)稱CMM）是最有代表性的一種通用數(shù)字化幾何量測(cè)量?jī)x器。在使用坐標(biāo)測(cè)量機(jī)時(shí)，通過(guò)移動(dòng)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的活動(dòng)部件將測(cè)頭移動(dòng)至所需位置，采集被測(cè)工件表面被測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)值。通過(guò)軟件處理分析采集的被測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)值，實(shí)現(xiàn)被測(cè)工件的誤差分析或模型重建。

坐標(biāo)測(cè)量機(jī)通常指正交坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，這種坐標(biāo)測(cè)量機(jī)利用三個(gè)相互垂直的導(dǎo)軌，實(shí)現(xiàn)三個(gè)互相垂直的平移運(yùn)動(dòng)，可以將測(cè)頭系統(tǒng)移動(dòng)至測(cè)量空間中的任意位置，利用三個(gè)軸的位移測(cè)量系統(tǒng)獲取被測(cè)點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)(x、y、z)。

坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在航空航天、汽車(chē)、模具等現(xiàn)代制造業(yè)中應(yīng)用廣泛，是現(xiàn)代精度保障中的一種主要技術(shù)手段。隨著制造精度的提高，對(duì)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量精度提出了越來(lái)越高的要求。

提高坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量精度的手段主要有：改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、提高制造精度、采用軟件進(jìn)行誤差補(bǔ)償。由于需要實(shí)現(xiàn)三個(gè)互相垂直的平移運(yùn)動(dòng)，坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的總體結(jié)構(gòu)形式是有限的，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)主要指關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)。

橫梁是影響坐標(biāo)測(cè)量機(jī)精度的一個(gè)重要零件?；顒?dòng)橋式、固定橋式、龍門(mén)式、L型橋式等結(jié)構(gòu)形式的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)都有一個(gè)橫梁，橫梁上加工有導(dǎo)軌，使安裝在橫梁上的滑架及Z軸可以沿橫梁移動(dòng)?，F(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處在于：

目前，主要有矩形截面橫梁和三角形截面橫梁，由于受橫梁結(jié)構(gòu)形式的限制，Z軸都是布置在橫梁的一側(cè)，因而導(dǎo)致滑架及Z軸對(duì)橫梁的作用力會(huì)產(chǎn)生一個(gè)繞橫梁的扭矩，而且導(dǎo)致滑架及Z軸的重心與沿橫梁方向的驅(qū)動(dòng)力作用線的間距較大，影響坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的動(dòng)、靜態(tài)精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是通過(guò)改進(jìn)橫梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提供一種坐標(biāo)測(cè)量機(jī)用中空式橫梁，消除滑架及Z軸對(duì)橫梁的作用力產(chǎn)生的繞橫梁的扭矩，并降低滑架及Z軸的重心與沿橫梁方向的驅(qū)動(dòng)力作用線的間距，以提高坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量精度。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種坐標(biāo)測(cè)量機(jī)中空式橫梁及滑架和Z軸的布置型式，其特點(diǎn)在于：所述的中空式橫梁的形狀是在橫梁上設(shè)有一沿Z軸方向的通槽；滑架設(shè)置在中空式橫梁上，滑架與中空式橫梁為動(dòng)配合；滑架上還設(shè)有一個(gè)安裝Z軸的通孔，Z軸穿過(guò)中空式橫梁的通槽，Z軸與滑架為動(dòng)配合；Z軸既可以隨著滑架在中空式橫梁上的移動(dòng)而移動(dòng)，也可以相對(duì)于滑架上下移動(dòng)。

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于：

所述的滑架、Z軸和中空式橫梁設(shè)置在測(cè)量機(jī)的X-Y-Z坐標(biāo)系中，且滑架、Z軸和中空式橫梁三者在X-Y平面上的三個(gè)重心垂線是在同一條直線上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

在測(cè)量機(jī)的X-Y-Z坐標(biāo)系中，因?yàn)榛?、Z軸和中空式橫梁三者在X-Y平面上的三個(gè)重心垂線是在同一條直線上，所以滑架及Z軸在橫梁上的作用力理論上不產(chǎn)生繞橫梁方向的力矩，橫梁只有彎曲變形，沒(méi)有扭轉(zhuǎn)變形，減少了坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的靜態(tài)測(cè)量誤差；滑架及Z軸的重心更接近沿橫梁方向的驅(qū)動(dòng)力作用線，有利于減少坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的動(dòng)態(tài)測(cè)量誤差。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明在活動(dòng)橋式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上應(yīng)用的示意圖；

圖3是本發(fā)明在固定橋式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上應(yīng)用的示意圖；

圖4是本發(fā)明在L型橋式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上應(yīng)用的示意圖；

圖5是本發(fā)明在龍門(mén)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上應(yīng)用的示意圖。

圖中標(biāo)號(hào)：1、中空式橫梁，2、Z軸，3、滑架。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地說(shuō)明。

參見(jiàn)附圖1，圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成及設(shè)計(jì)示意圖。

本發(fā)明的一種坐標(biāo)測(cè)量機(jī)中空式橫梁及滑架和Z軸的布置型式，其特點(diǎn)在于：所述的中空式橫梁1的形狀是在橫梁上設(shè)有一沿Z軸2方向的通槽；滑架3設(shè)置在中空式橫梁1上，滑架3與中空式橫梁1為動(dòng)配合；滑架3上還設(shè)有一個(gè)安裝Z軸2的通孔，Z軸2穿過(guò)中空式橫梁1的通槽，Z軸2與滑架3為動(dòng)配合；Z軸2既可以隨著滑架3在中空式橫梁1上的移動(dòng)而移動(dòng)，也可以相對(duì)于滑架3上下移動(dòng)。

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于：

所述的滑架3、Z軸2和中空式橫梁1設(shè)置在測(cè)量機(jī)的X-Y-Z坐標(biāo)系中，且滑架3、Z軸2和中空式橫梁1三者在X-Y平面上的三個(gè)重心垂線是在同一條直線上。

圖1中所示中空式橫梁是在矩形截面橫梁的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的。

圖2是本發(fā)明在活動(dòng)橋式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上應(yīng)用的示意圖。橫梁1與兩個(gè)立柱固定在一起，可以帶動(dòng)滑架3和Z軸2沿工作臺(tái)上的導(dǎo)軌做直線運(yùn)動(dòng)。

圖3是本發(fā)明在固定橋式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上應(yīng)用的示意圖。橫梁1與兩個(gè)立柱及床身固定在一起，工作臺(tái)可以沿床身上的導(dǎo)軌做直線運(yùn)動(dòng)。

圖4是本發(fā)明在L型橋式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上應(yīng)用的示意圖。橫梁1與一個(gè)立柱固定在一起，可以帶動(dòng)滑架3和Z軸2沿左側(cè)高架橋上的導(dǎo)軌做直線運(yùn)動(dòng)。

圖5是本發(fā)明在龍門(mén)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上應(yīng)用的示意圖。高架橋與工作臺(tái)固定在一起，橫梁1可以帶動(dòng)滑架3和Z軸2沿左右高架橋上的導(dǎo)軌做直線運(yùn)動(dòng)。

以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的保護(hù)范疇。