一種利用內(nèi)置壓簧實(shí)現(xiàn)力平衡和機(jī)構(gòu)限位的擺動(dòng)關(guān)節(jié)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)領(lǐng)域，具體是一種利用內(nèi)置壓簧實(shí)現(xiàn)力平衡和機(jī)構(gòu)限位的關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的擺動(dòng)關(guān)節(jié)。
【背景技術(shù)】
[0002]關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是一種多自由度的非正交坐標(biāo)系測(cè)量機(jī)，它仿照人體手臂關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，將一系列桿件通過關(guān)節(jié)串聯(lián)形式連接起來，具有測(cè)量范圍大、方便靈活、精度較高、機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、環(huán)境適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外各研究機(jī)構(gòu)對(duì)關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)進(jìn)行了深入研究，并開發(fā)了相關(guān)產(chǎn)品，關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)迅速在產(chǎn)品質(zhì)量在線檢測(cè)、設(shè)備維修、飛機(jī)裝配、模具設(shè)計(jì)、醫(yī)療等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。目前，世界上主要關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)生產(chǎn)商，如Cimcore和Romer，其開發(fā)的產(chǎn)品中，平衡機(jī)構(gòu)大多在關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)外部，嚴(yán)重影響坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作適應(yīng)性、性和美觀性。
[0003]當(dāng)前關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)中所使用的平衡裝置多數(shù)都設(shè)置在關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)外部，這就造成在實(shí)際測(cè)量過程中，坐標(biāo)測(cè)量機(jī)占用空間變大，當(dāng)測(cè)量空間較小的時(shí)候，不便于操作測(cè)量。專利201120145217.3提出采用氣動(dòng)平衡來實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)重力平衡的目的，但這種方法是把氣缸設(shè)置在坐標(biāo)測(cè)量機(jī)外部，這就造成在實(shí)際測(cè)量過程中，坐標(biāo)測(cè)量機(jī)占用空間變大，當(dāng)測(cè)量空間較小的時(shí)候，不便于操作測(cè)量。專利201010104156.6提出一種基于磁流變液的柔性坐標(biāo)測(cè)量機(jī)重力平衡裝置，但是在其裝置中要用到磁流變液變阻尼離合機(jī)構(gòu)，使得坐標(biāo)測(cè)量機(jī)關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，不利于實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種一種利用內(nèi)置壓簧實(shí)現(xiàn)力平衡和機(jī)構(gòu)限位的擺動(dòng)關(guān)節(jié)，以解決現(xiàn)有技術(shù)關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)平衡機(jī)構(gòu)存在的問題。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一種利用內(nèi)置壓簧實(shí)現(xiàn)力平衡和機(jī)構(gòu)限位的擺動(dòng)關(guān)節(jié)，其特征在于:包括有管套形的支撐，以及設(shè)置在支撐內(nèi)的內(nèi)嵌軸組件、內(nèi)嵌套組件，其中內(nèi)嵌軸組件包括同軸裝配在支撐內(nèi)左側(cè)的圓形軸座，軸座右側(cè)面同軸連接有相對(duì)軸座右側(cè)面擴(kuò)徑的圓套，軸座右側(cè)面中心同軸連接有從圓套伸出的支撐軸，軸座側(cè)壁兩對(duì)稱位置分別沿軸座中心軸線方向設(shè)有螺紋孔，且螺紋孔右端分別穿過圓套左側(cè)與圓套內(nèi)連通，所述內(nèi)嵌套組件包括同軸裝配在支撐內(nèi)右側(cè)的套筒，套筒左端封閉，且套筒左端同軸連接有套管，套管管腔與套筒筒腔直徑相同且同軸連通，套筒左端環(huán)繞套管設(shè)有兩半圓槽，兩半圓槽彼此不相連，且兩半圓槽深度漸變，所述內(nèi)嵌套組件中套管同軸裝配在內(nèi)嵌軸組件中圓套中，且套管外壁與圓套內(nèi)壁之間有空隙，內(nèi)嵌軸組件中的支撐軸同軸伸入內(nèi)嵌套組件的套管中，內(nèi)嵌軸組件的螺紋孔中分別螺合安裝有保持柱，兩保持柱右端分別伸入圓套內(nèi)并伸入套管與圓套之間空隙，且兩保持柱右端分別連接有彈簧，兩彈簧右端分別轉(zhuǎn)動(dòng)裝配有滾珠，且兩滾珠一一對(duì)應(yīng)卡入內(nèi)嵌套組件中套筒左端兩半圓槽中。
[0006]所述內(nèi)嵌套組件的套管內(nèi)，內(nèi)嵌軸組件的支撐軸上套裝有一對(duì)結(jié)構(gòu)相同的軸承，兩軸承之間還設(shè)有套在支撐軸上的隔圈，由隔圈隔開兩軸承，右端的軸承右側(cè)的支撐軸上從左至右還依次套裝由螺母、光柵、光柵支架，其中外螺母通過與內(nèi)嵌套組件中套筒右端螺合壓緊軸承外圈，內(nèi)螺母通過與內(nèi)嵌軸組件中的支撐軸右端螺合壓緊軸承內(nèi)圈，光柵與光柵支架之間間隔一定距離，且光柵支架右側(cè)面兩對(duì)稱位置分別安裝有讀數(shù)頭。
[0007]所述的一種同時(shí)具有平衡和限位機(jī)構(gòu)的關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)擺動(dòng)關(guān)節(jié)，其特征在于:所述軸承分別由套裝在支撐軸上的內(nèi)圈、套在內(nèi)圈外的外圈構(gòu)成，對(duì)應(yīng)的，隔圈由套裝在支撐軸上并隔開兩軸承內(nèi)圈的內(nèi)隔圈、套在內(nèi)隔圈外并隔開兩軸承外圈的外隔圈構(gòu)成，螺母由螺合裝配在右端軸承內(nèi)圈右側(cè)面的內(nèi)螺母、套在內(nèi)螺母外并螺合裝配在右端軸承外圈右側(cè)面的外螺母構(gòu)成。
[0008]本發(fā)明包括內(nèi)嵌軸組件、內(nèi)嵌套組件、軸承、兩個(gè)相同的軸承、兩個(gè)相同的彈簧、兩個(gè)相同的保持柱、兩個(gè)相同的滾珠、內(nèi)隔圈、外隔圈、內(nèi)螺母、外螺母、光柵支架、光柵、讀數(shù)頭；內(nèi)嵌軸組件和內(nèi)嵌套組件可以通過軸承實(shí)現(xiàn)相對(duì)旋轉(zhuǎn)，內(nèi)嵌軸組件的軸座上加工有兩個(gè)螺紋孔，在內(nèi)嵌套組件上，與內(nèi)嵌軸組件的軸座上螺紋孔對(duì)應(yīng)的面上加工有兩個(gè)深度漸變的槽，用以讓滾珠沿其運(yùn)動(dòng)，內(nèi)嵌套組件上面的兩個(gè)槽不相連，兩端均有間隔。
[0009]內(nèi)嵌軸組件的軸座上加工有兩個(gè)螺紋孔，安裝有兩個(gè)保持柱，彈簧套在保持柱上面，彈簧的一端頂著滾珠，當(dāng)內(nèi)嵌軸組件和內(nèi)嵌套組件相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，彈簧會(huì)帶動(dòng)滾珠在槽內(nèi)滾動(dòng)，由于槽的深度逐漸減小，故在運(yùn)動(dòng)過程中，滾珠會(huì)壓縮彈簧，彈簧對(duì)滾珠有反向的作用力，使?jié)L珠在運(yùn)動(dòng)中對(duì)槽的壓力增大，滾珠和槽之間的摩擦力增大，也就是在內(nèi)嵌軸組件和內(nèi)嵌套組件相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)阻力增大，平衡掉一部分重力，從而實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的重力平衡，使關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在使用過程中更加舒適。
[0010]內(nèi)嵌軸組件的軸座上面加工有兩個(gè)螺紋孔，安裝有兩個(gè)保持柱，彈簧套在保持柱上面，彈簧的一端頂著滾珠，內(nèi)嵌套組件上面的兩個(gè)槽不相連，兩端均有間隔，當(dāng)內(nèi)嵌軸組件和內(nèi)嵌套組件相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，彈簧會(huì)帶動(dòng)滾珠在槽內(nèi)滾動(dòng)，當(dāng)滾珠滾動(dòng)到槽的一端時(shí)，就會(huì)被阻擋，從而起到了限位的作用。
[0011 ]內(nèi)嵌軸組件和內(nèi)嵌套組件相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾珠和槽之間的摩擦力的方向和內(nèi)嵌軸的運(yùn)動(dòng)方向是正好相反的，所以這個(gè)摩擦力完全用來平衡關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的重力，不會(huì)對(duì)其他部件產(chǎn)生影響，也就不會(huì)影響關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量精度。
[0012]本發(fā)明提供一種利用內(nèi)置壓簧實(shí)現(xiàn)力平衡和機(jī)構(gòu)限位的擺動(dòng)關(guān)節(jié)，減小測(cè)量機(jī)由于自重產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變形，減輕測(cè)量者的測(cè)量強(qiáng)度，提高關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作適應(yīng)性、性和美觀性。
[0013]本發(fā)明具有的有益效果是:
1、減小測(cè)量機(jī)由于自重產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變形。
[00M] 2、減輕測(cè)量者的測(cè)量強(qiáng)度。
[0015]3、可以鎖定擺動(dòng)關(guān)節(jié)擺動(dòng)范圍，從而起到限位作用。
[0016]4、將平衡裝置有效地設(shè)置在關(guān)節(jié)內(nèi)，減小關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)占用空間，提高關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作適應(yīng)性、性和美觀性。
【附圖說明】
[0017]圖1是關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)示意圖；
圖2是關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)擺動(dòng)關(guān)節(jié)內(nèi)部爆炸圖；
圖3是內(nèi)嵌套和內(nèi)嵌套的位置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]參見圖1一圖3所示，一種利用內(nèi)置壓簧實(shí)現(xiàn)力平衡和機(jī)構(gòu)限位的擺動(dòng)關(guān)節(jié)，包括有管套形的支撐，以及設(shè)置在支撐內(nèi)的內(nèi)嵌軸組件5、內(nèi)嵌套組件7，其中內(nèi)嵌軸組件5包括同軸裝配在支撐內(nèi)左側(cè)的圓形軸座5.1，軸座5.1右側(cè)面同軸連接有相對(duì)軸座5.1右側(cè)面擴(kuò)徑的圓套5.2，軸座5.1右側(cè)面中心同軸連接有從圓套伸出的支撐軸5.3，軸座5.1側(cè)壁兩對(duì)稱位置分別沿軸座5.1中心軸線方向設(shè)有螺紋孔5.4，且螺紋孔5.4右端分別穿過圓套5.2左側(cè)與圓套5.2內(nèi)連通，內(nèi)嵌套組件7包括同軸裝配在支撐內(nèi)右