Координатная измерительная машина мостового типа

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

{21) 4027922/28 (22) 18.07.86 (46) 30.11.93 Бюл. Ма 43-44 (71) Дзе Варнер энд Сваси Компани (US) (72) Роберт Виллиам Брандштеттер(0$); Фреди

Льюс Ралей(03) (73) Дзе Варнер энд Сваси Компани (US) (54) КООРДИНАТНАЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ МАШИНА МОСТОВОГО ТИПА (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цепью изобетения является повышение точности измерения. Это достигается за счет того, что координатная измерительная машина содержит станину 1, портал 2, установленный с возможностью перемещения по направляющим 6, 7, поверхности которых соприкасаются с подшипниками 16, уста(в) RU (1ц 2ОО3938 С1 (5i) 5 G01B5 03 новленными в соответствующих каналах портала 2.

Каретка 3 установлена с возможностью перемещения по верхнему элементу, соединяющему верхние концы стоек 11 и 12. На каретке подвижно установлена пиноль 15 с измерительной головкой (зондом) 4. При касании измерительной головки с измеряемой заготовкой электрический, сигнал пост— пает к вычислительно-измерительноМу узлу. Перемещение моста, каретки и пиноли с измерительной головкой позволяет ей осуществлять измерения по трем размерам. Электрические или механические средства, реагирукхцие на перемещение измерительной головки, указывают положение ее по трем координатам и, когда требуется, вычисляют ичерення. 1 3пф->>b> 5 ил

2003938

Изобретение относится к координатноизмерительной машине мостового типа (СМЫ) для измерения размеров заготовки.

Известная координатно-измерительная машина моставога типа состоит из станины, моста, портала, подвижно установленного на станине, каретки, расположенной с возможностью перемещения на верхней части моста, зонда (измерительной головки), подвижно установленного на каретке, и изме- 10 рительно-вычислительной .системы, реагирующей на перемещение зонда для измерения размеров заготовки, расположенной на верхней поверхности станины

И. 16

В координатно-измерительной машине точность и повторяемость могут подвергаться негативному влиянию вибрации и относительного перемещения между стойками моста. Неудовлетворительная жесткость моста допускает относительное перемещение между стойками моста, в то время как высота, расстояние и жесткость могут оказывать влияние на резонансную частоту, которая, если она низкая, делает измерительный зонд, установленный на мостике, более чувствительным к вибрации.

Одно из технических решений уменьшения или гашения эффекта вибрации на координатно-измерительной машине 30 заключалось в установке координатно-измерительной машины на устройстве с воздушной подушкой, либо на крупной бетонной платформе, либо увеличения массы стоек моста, Эти технические решения 3о являются дорогостоящими, требуют большой рабочей площади и исключают лишь внешние колебания, т.е, вибрации почвы.

Внутренние колебания, например, вызван-. ные электромеханическими сервомеханиз- "0 мами, установленными на машине, не исключались бы или гасились.

Одно из технических решений с целью уменьшения влияния относительного перемещения между стойками моста рассматривается в . патенте, где индикатор позиционирования установлен на каждой стойке. Однако это увеличивает затраты на устройство позиционирования и измерения координатно-измерительной машины, но все еще не раскрывается проблема нежелательной низкой резонансной частоты, которая может присутствовать в конструкции моста, например резонансная частота ниже

20 Гц может оказывать негативный эффект на точность измерения координатно-измерительной машины.

Известна также координатная измерительная машина; содержащая мост в виде скобы, т.е. портал, образованный стойками, соединенными вместе верхним элементом и нижним элементам, образующим мост, который окружает рабочий стол (2).

Целью изобретения является: улучшение точности измерения координатно-измерительной машины, применяемой для измерения крупногабаритных заготовок, как например блоков автомобильного двигателя и частей корпуса автомобиля; улучшение жесткости моста координатно-измерительной машины; уменьшение относительного перемещения между стойками моста. координатноизмерительной машины, особенно при высоте стоек свыше 1 м; уменьшение влияния колебаний на зонд, установленный на мосту координатноизмерительной машины, посредством повышения резонансной частоты моста; уменьшение необходимости применения дорогостоящей системы предохранения измерительного зонда координатно-измерительной машины от внешних колебаний.

Устранение эффекта прогиба, который оказывает тяжелая заготовка, размещенная на верхней поверхности станины, на направляющие.

Предлагаемая координатно-измерительную машину мостового типа имеет конфигурацию моста в виде замкнутой скобы, которая окружает верхнюю поверхность станины измерительной машины, на которой размещают заготовку для измерения, и отличается тем, что направляющая распола- . гается на каждой стороне станины и имеются подпятники, которые взаимодействуют вверх, вниз и внутрь напротив направляющих.

В одном варианте изобретения предпочтительна иметь нижний элемент моста, который подсоединяется к стойкам, размещенным над направляющими на станине, по которым перемещается мост. При размещении нижнего гориэантальнога соединительното элемента моста над направляющими, а не снизу направляющих, расстояние между верхним и нижним горизонтальными элементами моста уменьшается без изменения рабочего пространства, имеющегося между верхним элементом моста и верхней поверхностью станины.

На фиг.1 и 2 изображена предлагаемая координатно-измерительная машина; на фиг.3- усеченный вид координатно-измерительной машины, показывающий располо,жение моста, установленного на станине координатна-измерительной машины; на фиг.4 и 5 - крепежные приспособления моста на станине координатно-измерительной машины.

2003938

Координатно-измерительная машина мостового типа, содержит станину 1, портал

2, подвижно установленный на станине, каретку 3, расположенную с возможностью перемещения на мосте, и зонд 4, подвижно закрепленный на каретке 3. Станина включает верхнюю поверхность 5 стола, на которой размещается измеряемая заготовка (не показана) и направляющие 6,7. Станина 1 делится на верхнюю часть стола 8, отделенную от нижней части ножками 9. Резиновые опоры 10 у днища станины. снижают эффект внешних колебаний на координатно-измерительную машину. Это расположение направляющих 5, 6 и ножек 9 обеспечивает пространство для двигателя и соответствующего приводного механизма для перемещения портала 2 с целью его.расположения в центре станины. Портал 2 содержит две стойки 11, 12, соединенные совместно верхнйм 13 и нижним 14 элементами. Каретка

3 подвижно установлена на верхнем элементе 13 портала 2 имеет подвижно прикрепленную к ней пиноль 15 зонда, имеющую на одном конце зонд (измерительная головка) 4. Зонд 4 обычно такого типа, что при касании с измеряемой заготовкой выдает сигнал к соответствующему вычислительно-измерительному устройству. Портал 2 установлен на станине 1 с возможностью перемещения по направляющим 6, 7, поверхности которых соприкасаются: с подшипниками 16, установленными в соответствующих каналах 17 портала 2. Предпочтительно применяют воздушные подшипники 16 для улучшения перемещения портала 2 па направляющим

6; 7 станины 1. Перемещение моста, каретки и пинали 15 зонда позволяет зонду двигаться и осуществлять измерения по трем размерам. Электрические или механические средства, реагирующие на перемещение зонда, указывают положение зонда по трем координатам и вычисляют измерения.

Каретка 3 установлена на верхнем элементе 13 портала 2 с возможностью перемещения по направляющим 18, 19, Формула изобретения

1. КООРДИНАТНАЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ МАШИНА МОСТОВОГО ТИПА, содержащая станину, установленнйе на ней стол для размещения измеряемой де тали и портал, выполненный в виде замкнутой скобы, окружающей стол, и образованный двумя стойками и элементами, соединяющими концы стоек между собой. направляющие, закрепленные на, противоположных сторонах станины, заповерхности которых соприкасаются с подшипниками 20 в соответствующих каналах

21, 22, 23 каретки 3. Зонд 4 установлен на портале 2 для перемещения по двум осям

5 и может перемещаться до третьей оси при движении моста, Механические или воздушные подшипники 20 применяют для улучшения перемещения каретки 3 относител ь но по рта ла 2, Be ðõíèå и нижние

10 подшипники 16 портала 2 взаимодействуют с поверхностями одной из направляющих 6 станины.

Воздушные подшипники 16, размещенные в каналах 17 портала 2, соприкасаются

15 с поверхностями направляющих 6, 7 стани ны. В этом положении нижний элемент моста расположен ниже подшипников 16 и части стола 8 станины. Верхняя часть стола станины поддерживается лишь тремя нож20 ками 9, Эта обеспечивает лучшую изоляцию ат вибрации и прогиба па сравнению с четырьмя ножками, то есть по одной в каждом углу стола 8, В другом варианте изобретения портал

25 2 имеет два нижних соединительных элемента 14, 24 с подшипниками 16, взаимодействующими с направляющими 6, 7 станины 1, расположенными между двумя нижними элементами 14, 24 портала 2.

30 На фиг.5 показано, как воздушные подшипники 16, расположенные в каналах

17 портала 2, соприкасаются с поверхностями направляющих 6, 7 станины. В этом положении нижний элемент 14 портала 2

35 расположен над направляющими б, 7 и ниже части стола 8 станины, Верхняя часть стола станины поддерживается лишь тремя ножками 9.

Это обеспечивает лучшую изоляцию

40 вибрации и прогиба по сравнению с четырьмя ножками, т.е. па одной в каждом углу стола 8. (56) Патент США N .3749501, 45 кл. 356-169.

Авторское свидетельство СССР .М 621955; кл. 6 01 В 5/02, 1978. крепленные на станине четыре подшипни50 ка; один из которых расположен са .стороны одной направляющей и предназначен для взаимодействия с одной из ее поверхностей, а три других - со стороны второй направляющей и предназначены

55 для взаимодействия с тремя ее поверхностями, каретку, установленную на элементе, соединяющем верхние концы стоек, с возможностью перемещения вдоль него в . направлении, перпендикулярном направ,ляющим, и пиноль с измерительной голо200393S акой, установленной на каретке с стойка имеет.паз, в котором размещен товозможностью перемещения вдоль оси рец соответствующей направляющей с обперпендикулярной оси перемещения ка- разованием канала, открытый торец ретки, отличающаяся тем, что, с целью по- каждого канала обращен в сторону стола а

5 ! вышения точности измерения, она в каждом колене канала расположен соотснабжена двумя дополнительными под- ветствующий подшипник. шипниками, расположеннымисостороны 2. Машина по п.1; отличающаяся тем, первой направляющей и предназначен»- .что подшипники, размещенные в противо-, ми для взаимодействия с соответствующи-; положных коленах канала, расположены ми другими ее поверхностями. квжд на одной оси 10

2003938

Составитель В. Матвиенко

Редактор Л. Народная .Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор. О-; Густи

Заказ 3321

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101