專利名稱：測量機(jī)的滾珠絲杠傳動連接裝置及安裝有該裝置的測量機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及測量機(jī)裝置，具體地說涉及測量機(jī)中的滾珠絲杠傳動連 接裝置。
背景技術(shù)：
釆用滾珠絲杠傳動的高精度三坐標(biāo)測量機(jī)，可以實現(xiàn)測量機(jī)移動
部件的高速精確定位。通常滾珠絲杠安裝兩種方案1、 一端固定， 一端游動的方案；2、兩端都固定的方案。
由于橫梁釆用花崗巖制成，與滾珠絲杠的材料不同，膨脹系數(shù)也 不同，因此在溫度變化過程中，兩者易產(chǎn)生應(yīng)力。因此，測量機(jī)常采 取方案l。但是方案l由于絲杠的一端游動，受重力影響產(chǎn)生撓度， 在絲杠旋轉(zhuǎn)過程中，離心力和撓度同時作用，絲杠會產(chǎn)生較大沿徑向 的偏擺。如果將絲杠螺母與移動部件剛性連接，沿徑向的偏擺運動直 接影響測量機(jī)移動部件的運動狀態(tài)，并且在軸向的不同位置，偏擺運 動的幅度有差異性，因此也會存在運動重復(fù)性問題。
參見圖l,在Al處移動部件與絲杠進(jìn)行連接，移動部件在沿軸向 運動過程中，由于絲杠撓度變化，在A3處則可能受向下的力。在測 量機(jī)運輸安裝過程中，該連接處需要多次拆卸，每次拆卸后再固定連 接部位的位置存在差異性，導(dǎo)致再次安裝時的機(jī)械狀態(tài)與第一次進(jìn)行 激光補(bǔ)償時的機(jī)械狀態(tài)存在差異性，導(dǎo)致需要重新做激光補(bǔ)償，增加 了調(diào)試耗時和人工成本。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供了測量機(jī)的滾珠絲杠傳動連接裝置及安裝有該 裝置的測量機(jī)，它可以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的絲杠產(chǎn)生撓度，以及徑向 的偏擺所帶來的問題。
為了達(dá)到解決上述技術(shù)問題的目的，本實用新型的技術(shù)方案是， 一種測量機(jī)的滾珠絲杠傳動連接裝置，包括滾珠絲杠、絲母、絲母連 接座體、導(dǎo)軌，其特征在于在所述絲母連接座體上裝有直線運動限 位裝置和消除徑向力裝置，所述直線運動限位裝置中設(shè)有軸承，所述 軸承與所述導(dǎo)軌上面接觸；
所述消除徑向力裝置結(jié)構(gòu)為有一導(dǎo)桿，所述導(dǎo)桿一端裝在連接
支架的導(dǎo)桿軸孔內(nèi)，并由螺母將該端固定，所述導(dǎo)桿另一端活動地連 接在傳動部件連接座軸孔內(nèi)，所述傳動部件連接座兩端均裝有推力球 軸承，即內(nèi)推力軸承和外推力軸承，所述外推力軸承的導(dǎo)桿端由螺母 連接，在所述連接支架與所述傳動部件連接座之間的導(dǎo)桿軸上套裝有 彈簧，所述彈簧一端在所述連接支架端，另 一端在所述內(nèi)推力軸承端， 所述連接支架固定在所述絲母連接座體上。
在本實用新型的技術(shù)方案中，還具有以下技術(shù)特征所述直線運 動限位裝置中具有兩個軸承支架，所述軸承支架殼體側(cè)面通過連接螺 栓連接在所述絲母連接座體上，所述軸承設(shè)在所述軸承支架下部，所 述絲母連接座體上面兩端設(shè)有調(diào)整板，所述調(diào)整板與所述絲母連接座 體通過連接螺釘連接，
在本實用新型的技術(shù)方案中，還具有以下技術(shù)特征所述直線運 動限位裝置包括直線滾動限位裝置或直線滑動限位裝置，所述直線滾 動限位裝置中的軸承為滾動軸承；所述直線滑動限位裝置中的軸承為 空氣軸承或直線軸承。
5在本實用新型的技術(shù)方案中，還具有以下技術(shù)特征所述調(diào)整板 上設(shè)有調(diào)整螺釘，所述調(diào)整螺釘頂在所述軸承支架上面。
在本實用新型的技術(shù)方案中，還具有以下技術(shù)特征所述絲母連
接座體與所述軸承支架連接部件具有內(nèi)凹面，所述軸承支架裝在所述 內(nèi)凹面里。該結(jié)構(gòu)形式可以減小體積，節(jié)省空間。
在本實用新型的技術(shù)方案中，還具有以下技術(shù)特征所述導(dǎo)桿與 所述傳動部件連接座軸孔之間具有空隙，所述空隙為1-3mm，所述內(nèi)、 外推力軸承的兩端設(shè)有球面墊圈和墊片，所述內(nèi)、外推力軸承為平面 推力球軸承。
在本實用新型的技術(shù)方案中，還具有以下技術(shù)特征所述彈簧為 壓縮彈簧，或為碟簧。
在本實用新型的技術(shù)方案中，還具有以下技術(shù)特征所述連接支 架為L形，其底面與所述絲母連接座體連接固定。
在本實用新型的技術(shù)方案中，還具有以下技術(shù)特征所述傳動部 件連接座由角鋼制成，其底面與傳動部件連接固定。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點和積極效果
1、 在絲母連接座體上設(shè)有所述直線運動限位裝置，通過限位裝置 中的球軸承與導(dǎo)軌面接觸，抵消傳動過程中的絲杠撓度影響，從而消 除滾珠絲杠撓度對測量機(jī)精度的影響。
2、 在直線運動過程中，左右兩側(cè)的限位裝置會一直沿導(dǎo)軌面運動， 由于導(dǎo)軌面的平面度影響，限位裝置會存在偏擺運動，會導(dǎo)致絲母存 在微量的偏轉(zhuǎn)運動，為消除該偏轉(zhuǎn)運動的影響，通過導(dǎo)桿、壓縮彈簧 與推力軸承結(jié)合的結(jié)構(gòu)得以解決。當(dāng)絲母產(chǎn)生擺動時，該運動傳遞到 連接支架上，使其擺動，推力軸承可以實現(xiàn)微量徑向調(diào)整，這樣既保證軸向精確傳動定位，同時又可以自動調(diào)整消除導(dǎo)軌面的平面度傳動 帶來的影響，消除滾珠絲杠運動過程中沿徑向擺動對測量機(jī)精度的影 響。


圖l是現(xiàn)有技術(shù)工作原理示意1、滾珠絲杠撓度變形；15、花崗巖導(dǎo)軌；B、絲杠支撐端。
圖2是本實用新型測量機(jī)的滾珠絲杠傳動連接裝置主視圖3是本實用新型測量機(jī)的滾珠絲杠傳動連接裝置俯視1、滾珠絲杠；2、絲母；A、傳動連接裝置；B、絲杠支撐端；C、粘接鋼
帶；
圖4是圖2中的I部位主視圖5是圖2中的I部位側(cè)視圖6是圖2中的I部位俯視圖7是圖4中的A—A方向剖視圖8是圖2中的I部位立體圖9是本實用新型中的消除徑向力裝置的主視圖IO是圖9的側(cè)視圖11是圖9中的B-B方向剖視圖12是圖11中的II部位放大圖。
其中1、滾珠絲杠；2、絲母；3、絲母連接座體；3-1、內(nèi)凹面；4、軸 承支架；4-1、長條孔；4-2、連接螺栓；5、調(diào)整螺釘；6、背緊螺母；7、 L型 連接支架；8、壓縮彈簧/碟簧；9、球面墊圈；10、滑動墊片；11、內(nèi)推力球軸 承；12、滑動墊片；13、尼龍墊片；14、傳動部件連接座；15、導(dǎo)軌；16、深 溝球軸承；17、固定軸；18、導(dǎo)桿；19、背緊螺母；20、外推力軸承；21、調(diào)整板；21-1、連接螺栓；5、空隙；
圖13是本實用新型中的絲母連接座體和軸承支架主視圖14是圖13中的C一C方向剖視圖15是圖13的側(cè)視圖16是圖13的俯視圖17是圖13的仰視圖18是圖13的立體其中1、滾珠絲杠；2、絲母；3、絲母連接座體；3-1、內(nèi)凹面；4、軸 承支架；4-1、長條孔；4-2、連接螺栓；5、調(diào)整螺釘；16、深溝球軸承；17、 固定軸；21、調(diào)整板；21-1、連接螺栓。
具體實施方式
實施例
參見圖2和圖3,滾珠絲杠l的兩端由絲杠支撐端B支撐。I部位為傳動連 接裝置A。
參見圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖13、圖14、圖15、圖16、圖17和 圖18，這是直線滾動限位裝置。絲母2與絲母連接座體3連接。絲母連接座體 3中間具有內(nèi)凹面3-l，參見圖17和圖18。兩個軸承支架4下部設(shè)有深溝球軸 承16,深溝球軸承16裝在固定軸17上。所述深溝球軸承16與導(dǎo)軌15面接觸， 參見圖8。每側(cè)的軸承支架4裝在內(nèi)凹面3-1里，參見圖4、圖5、圖7、圖13、 圖17和圖18。軸承支架4側(cè)面的殼體上開有上下方向的長條孔4-1,連接螺栓 4-2穿過長條孔4-1與絲母連接座體3上的相應(yīng)的螺孔連接。由于長條孔4-1 與連接螺栓4-2之間具有微小空隙，使軸承支架4可以在空隙里微量徑向 調(diào)整，以利于連接螺栓4-2的安裝。參見圖4、圖13和圖18。在軸 承支架4上部兩側(cè)裝有兩個調(diào)整板21,調(diào)整板21通過連接螺栓21-1
8與絲母連接座體3連接。調(diào)整板21上裝有調(diào)整螺釘5,調(diào)整螺釘5頂 在軸承支架4上。
安裝時，先裝上軸承支架4，再裝上調(diào)整板21將連接螺栓21-l與絲母連接 座體3連接，調(diào)整兩側(cè)調(diào)整螺釘5，使兩側(cè)軸承支架4的球軸承16處 于同一平面且線接觸。然后，連接軸承支架4側(cè)面的連接螺栓4-2， 使軸承支架4與絲母連接座3連接。
通過直線滾動限位裝置，可以限定絲母2沿軸向的直線運動，消 除圓周摩擦力的影響。通過絲母2兩側(cè)安裝球軸承16，與絲杠支撐導(dǎo) 軌15面接觸，從而抵消傳動過程中的絲杠撓度影響。
直線滑動限位裝置，則是將上述的深溝球軸承16替換為空氣軸承 或直線軸承，與絲杠支撐導(dǎo)軌15面發(fā)生作用，抵消傳動過程中的絲 杠撓度影響。
圖8、圖9、圖10、圖11和圖12所示的為消除徑向力裝置結(jié)構(gòu)圖， 所述消除徑向力裝置結(jié)構(gòu)為有一導(dǎo)桿18,兩端具有外螺紋，導(dǎo)桿 18 —端裝在L形連接支架7的導(dǎo)桿軸孔內(nèi)，并由螺母6旋緊將該端固 定，所述導(dǎo)桿18另 一端活動地連接在傳動部件連接座14的軸孔內(nèi)， 傳動部件連接座14由角鋼制成，呈倒L形。所述導(dǎo)桿18與傳動部件 連接座14的軸孔之間具有空隙5 ,所述空隙5為l-3mm，本實施例選 擇為2mm，以使導(dǎo)桿18具有一定的活動量。所述傳動部件連接座14 兩端均裝有平面推力球軸承，即內(nèi)推力軸承11和外推力軸承20,在 內(nèi)推力球軸承11一面裝有球面墊圈9和滑動墊片10，另一面裝有滑 動墊片12、尼龍墊片13。外推力軸承20也是如此。球面墊圈9、滑 動墊片IO和尼龍墊片13的安裝順序參見圖.12。上述墊圈和墊片使平 面推力球軸承l(wèi)l、 20更有效地發(fā)揮作用，以消除徑向力。所述外推 力軸承20的導(dǎo)桿端由螺母19連接，在所述L形連接支架7與所述傳壓縮彈簧8，所述彈簧8 一端在所述連接支架7端，另 一端在所述內(nèi)推力軸承11端，靠在球 面墊圈9上。所述連接支架7由螺釘固定在所述絲母連接座體3上。
當(dāng)絲母2產(chǎn)生擺動時，該運動傳遞到L形連接支架7上，對于來 自L形連接支架7的擺動，推力軸承l(wèi)l、 20可以實現(xiàn)微量徑向調(diào)整， 這樣既保證軸向精確傳動定位，同時可以自動調(diào)整消除導(dǎo)軌面的平面 度傳動帶來的影響。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非是對本實用 新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭 示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未 脫離本實用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實 施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實用新型技術(shù) 方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種測量機(jī)的滾珠絲杠傳動連接裝置，包括滾珠絲杠、絲母、絲母連接座體、導(dǎo)軌，其特征在于在所述絲母連接座體上裝有直線運動限位裝置和消除徑向力裝置，所述直線運動限位裝置中設(shè)有軸承，所述軸承與所述導(dǎo)軌上面接觸；所述消除徑向力裝置結(jié)構(gòu)為有一導(dǎo)桿，所述導(dǎo)桿一端裝在連接支架的導(dǎo)桿軸孔內(nèi)，并由螺母將該端固定，所述導(dǎo)桿另一端活動地連接在傳動部件連接座軸孔內(nèi)，所述傳動部件連接座兩端均裝有推力球軸承，即內(nèi)推力軸承和外推力軸承，所述外推力軸承的導(dǎo)桿端由螺母連接，在所述連接支架與所述傳動部件連接座之間的導(dǎo)桿軸上套裝有彈簧，所述彈簧一端在所述連接支架端，另一端在所述內(nèi)推力軸承端，所述連接支架固定在所述絲母連接座體上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接裝置，其特征在于所述直線運動 限位裝置中具有兩個軸承支架，所述軸承支架殼體側(cè)面通過連接螺栓 連接在所述絲母連接座體上，所述軸承設(shè)在所述軸承支架下部，所述 絲母連接座體上面兩端設(shè)有調(diào)整板，所述調(diào)整板與所述絲母連接座體 通過連接螺釘連接，
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的連接裝置，其特征在于所述直線運動 限位裝置包括直線滾動限位裝置或直線滑動限位裝置，所述直線滾動 限位裝置中的軸承為滾動軸承；所述直線滑動限位裝置中的軸承為空 氣軸承或直線軸承。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接裝置，其特征在于所述調(diào)整板上 設(shè)有調(diào)整螺釘，所述調(diào)整螺釘頂在所述軸承支架上面。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的連接裝置，其特征在于所述絲母連接座體與所述軸承支架連接部件具有內(nèi)凹面，所述軸承支架裝在所述內(nèi)凹面里。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項權(quán)利要求所述的連接裝置，其 特征在于所述導(dǎo)桿與所述傳動部件連接座軸孔之間具有空隙，所述 空隙為l-3mm,所述內(nèi)、外推力軸承的兩端設(shè)有球面墊圈和墊片，所 述內(nèi)、外推力軸承為平面推力球軸承。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的連接裝置，其特征在于所述彈簧為壓 縮彈簧，或為碟簧。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的連接裝置，其特征在于所述連接支架 為L形，其底面與所述絲母連接座體連接固定。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的連接裝置，其特征在于所述傳動部件 連接座由角鋼制成，其底面與傳動部件連接固定。
10、 一種測量機(jī)，其特征在于安裝有上述任意一項權(quán)利要求所 述的測量機(jī)的滾珠絲杠傳動連接裝置。
專利摘要本實用新型提供了測量機(jī)的滾珠絲杠傳動連接裝置及安裝有該裝置的測量機(jī)，它可以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的絲杠產(chǎn)生撓度，以及徑向的偏擺所帶來的問題。技術(shù)方案是，包括滾珠絲杠、絲母、絲母連接座體、導(dǎo)軌，其特征在于在所述絲母連接座體上裝有直線運動限位裝置和消除徑向力裝置。通過上述裝置，消除滾珠絲杠撓度對測量機(jī)精度的影響，以及滾珠絲杠運動過程中沿徑向擺動對測量機(jī)精度的影響，提高了測量機(jī)的測量精度。
文檔編號G01B21/00GK201407999SQ20092002431
公開日2010年2月17日 申請日期2009年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月20日
發(fā)明者隋占疆 申請人:海克斯康測量技術(shù)(青島)有限公司