CN101080607A - 坐标测量机 - Google Patents

坐标测量机 Download PDF

Info

Publication number
CN101080607A
CN101080607A CNA2005800428973A CN200580042897A CN101080607A CN 101080607 A CN101080607 A CN 101080607A CN A2005800428973 A CNA2005800428973 A CN A2005800428973A CN 200580042897 A CN200580042897 A CN 200580042897A CN 101080607 A CN101080607 A CN 101080607A
Authority
CN
China
Prior art keywords
leg
measuring machine
brace table
coordinate measuring
brace
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2005800428973A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100472171C (zh
Inventor
B·彼得松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hexconn Stock Co.
Hexagon Technology Center GmbH
Original Assignee
Hexagon Metrology AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hexagon Metrology AB filed Critical Hexagon Metrology AB
Publication of CN101080607A publication Critical patent/CN101080607A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100472171C publication Critical patent/CN100472171C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/004—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points
    • G01B5/008—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points using coordinate measuring machines
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G01B21/04—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness by measuring coordinates of points
    • G01B21/047—Accessories, e.g. for positioning, for tool-setting, for measuring probes

Abstract

一种坐标测量机，用以测量被测物体表面的许多点的坐标，包括一个支撑臂(4)，来支撑在支撑台(1)表面以上的测量头，支撑台(1)用以支撑需要测量坐标的待测物体。支撑臂(4)通过两根支脚(7、8)支撑于支撑台(1)以上，支脚(7、8)不仅能够沿支撑台(1)一起移动，从而可以沿相对支撑台(1)的方向前后移动支撑臂(4)和测量头，而且能够通过在支撑台(1)的不同方向上相对移动支脚(7、8)而相对支撑台(1)上下移动支撑臂(4)和测量头。

Description

坐标测量机
技术领域
本发明涉及用以测量被测物体表面的许多点的坐标测量机，包括一个支撑臂，用以支撑在支撑台表面以上的测量头，支撑台用以支撑需要测量坐标的待测物体。
背景技术
现有的坐标测量机建立在解析几何(Cartesian geometry)基础上，这意味着它们都基于三个相互正交的，可以或多或少独立运动的坐标轴：x轴、y轴和z轴。以著名的“龙门式测量机”的形式，图1a给出该机器一个实例。这种类型的机器的一个缺点是关于沿z轴方向运动的设计。它通常通过一个xz托架而实现，托架沿x轴移动同时包括一个用于z轴的轴承系统。为了在xz托架中获得足够的刚性，通常要求轴承系统尽可能的展开。然而，这就意味着xz托架会变得相当大，导致整个移动系统(xz托架和z轴)重量很大。这样，由于移动部分的重量大，反过来，导致结构的其余部分的刚性要求相当严格。
发明内容
因而，本发明的一个目的是得到能够减少上述的问题的、上述类型的坐标测量机，从而减小移动部分的尺寸。通过一种坐标测量机来实现本发明的这个目的，以便确定待测物表面许多点的坐标，该坐标测量机包括一个支撑臂，用以支撑在支撑台面上方的测量头，支撑台用以支撑需要测量坐标的待测物体，其中，支撑臂通过两根支脚支撑于支撑台以上，支脚不仅能够沿支撑台方向一起移动，从而可以沿相对支撑台方向前后移动支撑臂和测量头，而且能够通过相对移动支脚而相对支撑台上下移动支撑臂和测量头。
附图说明
现在将辅助以附图说明，以非限制性实施例方式更详细的描述本发明，其中：
图1是传统的龙门式坐标测量机的前视图，
图2是图1所示的传统的龙门式坐标测量机的侧视图，
图3是按照本发明的龙门式坐标测量机在第一操作位置的前视图，
图4所示的是图3中的坐标测量机在第二操作位置，
图5是按照本发明设计的水平臂(horizontal arm)型坐标测量机的前视图，
图6是图5中所示的坐标测量机的侧视图，
图7是按照本发明的龙门式坐标测量机的变体设计的侧视图，
图8所示的是按照本发明的龙门式坐标测量机的z轴附件的变体设计。
具体实施方式
图1和图2中所示的坐标测量机包括支撑台1，驱动支脚2和支撑支脚3沿该支撑台1可以在一个方向(即y方向)上前后移动。支脚2、3在其上端按照顺序支撑起支撑臂4，借此使支撑臂在支撑台1的表面以上离开一定距离，距离由支脚2、3的长度决定。支撑臂4支撑可以沿支撑臂4(即沿x方向)前后移动的测量托架5。测量托架5支撑垂直杆6，该垂直杆与测量托架5连接，借此可以沿z方向向上和向下移动。未在图中显示的探针，以已知方式置于垂直杆的末端，探针用于接触坐标测量机上的待测物体。
在图3和图4中所示的按照本发明的坐标测量机，与图1和图2中所示的原则性区别在于支脚，它以设计上的差异和功能上不同的方式将支撑臂4以一定高度支撑于支撑台之上。支脚7、8如此所示在支撑台1的一侧，设计为可以分别移动的支脚，支脚以允许转动的方式与支撑臂4连接，这样当支脚7、8沿支撑台同一方向移动时，它们仅将支撑臂在支撑台上以固定高度移动，当支脚7、8向沿支撑台1的不同方向移动时，支撑臂4将向向上远离或者向下接近支撑台1而移动。既然这样，自然地有相同的支脚安置在支撑台1相对的一端好在另一端支撑住支撑臂4，并且安装成能与支脚7、8以相同方式移动。
支脚7、8通过自调节回转轴承(self-adjusting turning bearing)9，10连接至支撑臂4，这样支撑臂4总能够得到相对于水平面相同的角位，而与支脚7、8的移动无关。支脚7、8可以通过驱动机构11、12，在其下端沿支撑台1的一侧移动。驱动机构11、12可以是例如直线电机的设计，两个驱动机构使用一块沿支撑台1的一边延伸的共同的磁铁，对每一个驱动机构11、12使用独立的线圈和控制机构。通过将支脚7、8移动到如图3位置，得到支撑台1与垂直杆6下端之间的特定高度H1，其中两支脚间距离为D1。如果支脚7、8分开，在支撑台1表面上它们之间的距离变成D2，支撑台1和垂直杆下端之间的距离减小为H2，如图4所示。这样通过支脚7、8的一起移动或相对移动，可以驱动垂直杆6的下端到任何位置，不仅在y方向，同时也在z方向，当然会受到应用中的客观限制。借助于可以在支撑臂4上移动的测量托架，垂直杆6可以在x方向移动到需要位置。
驱动机构11、12当然也可以设计成任意形式，而与上文提到过的实际中使用的直线电机不同。这样，举例来说，驱动机构可以设计为沿齿条移动的齿轮，齿条沿支撑台1的边缘安装。皮带驱动或者蜗杆驱动也同样可能合适，这样两支脚有完全分离的驱动系统。
相关的支脚驱动系统也可以安装在支撑台的相对一侧。
测量托架5不再需要包括升高和降低垂直杆的6的机构，因为垂直杆6现在可以借助于可以移动的支脚7、8而升高和降低，由于这个原因，不但测量托架5而且连支撑臂4都可以做的尺寸更小从而质量更轻。
两支脚可以相对移动，以升高和降低支撑于支撑台上方的支撑臂的原理，不仅可以使用于龙门式坐标测量机，也可以使用于水平臂式坐标测量机，如图5和图6所示。支撑水平臂15的支脚13、14在这里只是安装在支撑台1的一边。支脚13、14担当与上文描述的支脚7、8完全相同的功能。支脚13、14支撑水平臂支架16，在水平臂支架16中用轴承安装了可以在y方向向前向后移动的水平臂，如图中箭头所提示。水平臂15和安装在上面的垂直杆可以在x方向向上和向下移动，与前文描述过的龙门式坐标测量机的方式相同。
一种变体的龙门式坐标测量机如图7所示，其中支脚7、8连接在接头17、18中，且通过连接棒19连接。连接棒19用螺杆(thread rod)或者齿条(toothed rod)是比较合适的，它们在连接头17、18处和螺杆套(rotating bush)或者齿轮(toothed wheel)连接。这样这种变体中的支脚7、8也可以连接到中间，支撑臂4和垂直杆6的上升或者下降可以通过连接头17、18互相接近或者远离的运动而实现。当不能为支撑台1提供极大的空间时适合使用这种变体，并且这可以保证关于本发明的坐标测量机可以设计的很紧凑。
图8显示了测量托架5和垂直杆6之间的连接的细节。关于本发明的一个设计，通过回转轴承20的辅助，垂直杆6可以连接到支撑托架5上，垂直杆6可以围绕自身的轴旋转。这样，用这种方法就可以在垂直杆6的自由端连接固定的测量探针，并避免那里有活动探针。可以转动的活动测量探针需要在垂直杆6顶端有驱动机构，这样一来不仅使杆复杂，也增加了杆自由端的重量。通过本发明，一种简便的旋转装置可以替代，它安置在测量托架和垂直杆间的连接处，以使旋转杆转动，并且在杆的自由端安置测量探针。很明显，这样的安置在垂直杆自由端的，可以围绕自身的轴旋转的探针，同样可以设计为连接的测试探针。
为了得到不同支脚的位置，每一个独立支脚上安置独立的位置探测器，当通常的测量刻度可以沿支撑台安置时，用这种方法可以计算出测量探针的位置。这样的测量刻度和位置探测器自然也安置在测量托架5上，以便于记录它在支撑臂4上的位置。
本发明同样可能做出使支撑臂的支脚可以不对称安装的附件，这样有可能通过转动支撑臂来转动整个测量托架。这样就有可能得到更大的可能性，来测量例如在待测量的加工件某一面的腔体。这里的垂直杆将不再是垂直的：它将更可能是倾斜的，甚至有可能和水平面平行。该杆——“垂直杆”——末端所安置的测量探针，可以在加工件的一边伸入腔体，它甚至可以在这类腔体中伸入很深。

Claims (10)

1.一种坐标测量机，用于确定测量物体表面的许多点的坐标，包括支撑臂(4)，用以支撑在支撑台(1)表面以上的测量头，支撑台(1)用于支撑需要测量坐标的待测物体，其特征在于测量臂(4)以两个支脚(7、8；13、14)的方式支撑于支撑台(1)的表面之上，支脚(7、8；13、14)不仅能够沿支撑台(1)一起移动，从而可以沿相对支撑台(1)的方向前后移动支撑臂(4)和测量头，而且能够通过在支撑台(1)的不同方向上相对移动支脚(7、8；13、14)而相对支撑台(1)上下移动支撑臂(4)和测量头。
2.如权利要求1所述的坐标测量机，其特征在于它是龙门式测量机，并且它包括一对支撑支脚，支脚不仅可以沿支撑台移动，也可以相对移动。
3.如权利要求1或2所述的坐标测量机，其特征在于支脚(7、8；13、14)包括至少部分通用的驱动机构，用于沿支撑台(1)移动支脚。
4.如权利要求3所述的坐标测量机，其特征在于驱动机构(11，12)包括具有一个对两个支脚通用的磁铁的直线电机。
5.如权利要求3所述的坐标测量机，其特征在于驱动机构(11，12)包括齿条和齿轮系统，且一个齿条对两个支脚通用。
6.如权利要求1或2所述的坐标测量机，其特征在于支脚(7，8；13，14)包括单独的驱动机构(11，12)，用于沿支撑台移动支脚。
7.如前述权利要求任何一项所述的坐标测量机，其特征在于支脚(7，8；13，14)包括独立的位置探测器，支撑台包括对两个支脚通用的测量刻度。
8.如前述权利要求任何一项所述的坐标测量机，其特征在于支撑臂(4)支撑垂直杆(6)，该垂直杆(6)设置成不能在相对于支撑臂(4)的垂直方向移动。
9.如权利要求8所述的坐标测量机，其特征在于垂直杆(6)设置成可以绕自身的轴旋转。
10.如权利要求8或9所述的坐标测量机，其特征在于测量探针设置在垂直杆(6)的末端。
CNB2005800428973A 2004-12-15 2005-12-06 坐标测量机 Expired - Fee Related CN100472171C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0403044A SE527899C2 (sv) 2004-12-15 2004-12-15 Koordinatmätmaskin med inbördes förflyttbara ben
SE04030441 2004-12-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101080607A true CN101080607A (zh) 2007-11-28
CN100472171C CN100472171C (zh) 2009-03-25

Family

ID=33563207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005800428973A Expired - Fee Related CN100472171C (zh) 2004-12-15 2005-12-06 坐标测量机

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7513059B2 (zh)
EP (1) EP1825213B1 (zh)
JP (1) JP4960881B2 (zh)
CN (1) CN100472171C (zh)
SE (1) SE527899C2 (zh)
WO (1) WO2006065200A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104864827A (zh) * 2014-02-21 2015-08-26 株式会社三丰 坐标测量机和坐标测量机的校正矩阵计算方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015210914B4 (de) * 2015-06-15 2017-02-23 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Koordinatenmessgerät mit einer beweglichen Traverse sowie Verfahren zum Herstellen eines derartigen Koordinatenmessgeräts

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1393035A (en) * 1971-07-09 1975-05-07 Olivetti & Co Spa Precision measuring apparatus with aerostatic bearings
US3749501A (en) * 1971-10-01 1973-07-31 Bendix Corp Measuring machine
JPS61170601A (ja) * 1985-01-25 1986-08-01 Mitsutoyo Mfg Co Ltd 多次元測定機
US4727653A (en) * 1985-01-22 1988-03-01 Mitutoyo Mfg. Co., Ltd. Coordinate measuring instrument
DE3717459A1 (de) * 1987-05-23 1988-12-01 Zeiss Carl Fa Handgefuehrtes koordinatenmessgeraet
SE468727B (sv) 1991-07-09 1993-03-08 Johansson Ab C E Maskinstativ, saerskilt foer s k koordinatmaetmaskiner, jaemte saett att utfoera maskinstativet
DE19514815C2 (de) 1995-04-21 1997-02-13 Gerlach Dieter Meßeinrichtung mit einem auf einer Führungseinheit entlang eines Maßstabs verfahrbaren Meßkopf und mit einem Taster
JP3677588B2 (ja) * 1995-10-24 2005-08-03 新興プランテック株式会社 配管等のフランジシート面の歪計測装置
JP2000502000A (ja) 1995-12-20 2000-02-22 アレクサンダー コンラート ヴィーガント ３〜６の自由度でボディを制御された空間移動するための装置
US5758429A (en) * 1996-05-14 1998-06-02 Farzan; Farshad Translation and rotation coupled positioning method and apparatus
US5870834A (en) * 1996-10-22 1999-02-16 Sheldon/Van Someren, Inc. Six-axis metrology sensor device
US5886494A (en) * 1997-02-06 1999-03-23 Camelot Systems, Inc. Positioning system
US6430828B1 (en) * 1998-04-17 2002-08-13 Electronic Measuring Devices, Inc. Coordinate positioning apparatus with indexable stylus, components thereof, and method of using it
DE19921325A1 (de) * 1998-09-17 2000-03-23 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Kalibriervorrichtung für einen parallelkinematischen Manipulator
JP4660779B2 (ja) * 2000-08-18 2011-03-30 学校法人 中央大学 移動装置の位置誤差評価方法およびその評価結果に基づく移動精度向上方法
EP1336818A3 (de) 2001-04-12 2006-06-28 Dreier Technology AG Verfahren zum Vermessen einer Fertigungsmaschine
US6837114B2 (en) 2003-03-21 2005-01-04 Carmar Technology Co., Ltd. Three-dimensional measure device with air bearings
US6829838B1 (en) * 2003-09-09 2004-12-14 Hexagon Metrology Ab Temperature compensation system for a coordinate measuring machine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104864827A (zh) * 2014-02-21 2015-08-26 株式会社三丰 坐标测量机和坐标测量机的校正矩阵计算方法
CN104864827B (zh) * 2014-02-21 2019-01-25 株式会社三丰 坐标测量机和坐标测量机的校正矩阵计算方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN100472171C (zh) 2009-03-25
US7513059B2 (en) 2009-04-07
SE0403044D0 (sv) 2004-12-15
JP2008524580A (ja) 2008-07-10
SE527899C2 (sv) 2006-07-04
EP1825213A1 (en) 2007-08-29
WO2006065200A1 (en) 2006-06-22
JP4960881B2 (ja) 2012-06-27
EP1825213A4 (en) 2013-01-23
SE0403044L (sv) 2006-06-16
US20080120860A1 (en) 2008-05-29
EP1825213B1 (en) 2019-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103900509A (zh) 一种可实现多方位检测的装置
CN101788429B (zh) 用于电力绝缘子弯曲和抗扭性能测试的设备
CN100350212C (zh) 用于测量圆度和圆柱形状的装置
US20180311808A1 (en) Engine assembly stand
CN200982947Y (zh) 多功能微摩擦磨损试验机
CN201122421Y (zh) 用于检测显示屏光色性能的龙门式四维自动测量台
CN101726352B (zh) 天平校准系统六自由度复位装置
CN111094045B (zh) 具有基础支架和设备支架的装置
CN1244252A (zh) 平衡的坐标定位机
CN110002207A (zh) 顶升旋转机构及产品输送线
JP2011511300A (ja) 電動式座標測定装置
CN204964408U (zh) 划痕检测机
CN109612662A (zh) 一种模拟电路板汽车运输过程的振动试验台
CN100472171C (zh) 坐标测量机
CN211668449U (zh) 一种钢轨高精度廓形检测装置
CN101543991B (zh) 一种三维机械手
CN112677139B (zh) 三自由度并联运动平台及其控制方法
CN2800272Y (zh) 七自由度x射线直接数字成像检测装置
CN1232797C (zh) 一种测量纵向尺寸的测量柱
CN103527286B (zh) 一种发动机机油标尺的标定平台
CN111044217A (zh) 一种采用力值和位移联合控制的静重式力标准机
CN101995674A (zh) 用于lcd玻璃的宏观检查设备
CN206046390U (zh) 一种点胶机
CN1598478A (zh) 汽车车体形位偏差检测设备
CN105538259B (zh) 三自由度姿态调整平台

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20171226

Address after: Swiss Herberge

Patentee after: Hexagon Technology Center

Address before: Stockholm

Patentee before: Hexconn Stock Co.

Effective date of registration: 20171226

Address after: Stockholm

Patentee after: Hexconn Stock Co.

Address before: Custer land, Sweden

Patentee before: Hexagon Metrology Ab

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090325

Termination date: 20201206