一种用于精密测量工件的龙门式测量机及其方法与流程

1.本发明涉及工件测量技术领域，具体为一种用于精密测量工件的龙门式测量机。


背景技术：

2.龙门式测量机是一种用于对工件进行精密测量的设备，对工件进行形位公差的检验和测量，判断该工件的误差是不是在公差范围之内，广泛应用于机械制造业、汽车工业等现代工业中；
3.但目前使用的龙门式测量机在使用过程中只能对工件的单一面进行测量，无法将工件进行任意角度的切换，使用灵活性较差，难以实现对工件表面全面测量，造成测量数据的片面，难以保障测量数据的完整性和准确性。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于精密测量工件的龙门式测量机及其方法，以解决上述背景技术中提出现有的龙门式测量机无法将工件进行任意角度的切换后测量，降低了测量数据的完整性和准确性的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于精密测量工件的龙门式测量机，包括底座和置物台，
6.立柱，两两对称设置的所述立柱固定安装于所述底座的顶面；
7.固定架，所述固定架固定安装于所述立柱的顶面；
8.滑架，所述滑架安装于所述固定架的顶面，且所述滑架与所述固定架通过外部驱动设备构成滑动连接结构；
9.安装架，所述安装架安装在所述滑架上，且所述安装架与所述滑架通过外部驱动设备构成滑动连接结构；
10.测量头，所述测量头通过外部驱动设备可升降安装于所述安装架的底面；
11.固定座，所述固定座固定安装于所述底座的顶面；
12.固定机构，所述固定机构安装于所述置物台的内底面；
13.升降机构，所述升降机构设置于所述固定座的内顶面；
14.驱动机构，所述驱动机构与所述升降机构相连接；
15.第一转动机构，所述第一转动机构与所述驱动机构相连接；
16.压紧连接机构，所述压紧连接机构与所述第一转动机构相连接；
17.第二转动机构，所述第二转动机构与所述驱动机构相连接；
18.传动机构，所述传动机构与所述第二转动机构相连接；
19.角度调节机构，所述角度调节机构与所述传动机构相连接。
20.采用上述技术方案，便于将工件变化任意角度后进行测量。
21.作为本发明的优选技术方案，所述固定机构包括：
22.吸气泵，所述吸气泵安装于所述置物台的内底面；
23.气管，所述气管与所述吸气泵相连接；
24.吸气嘴，所述吸气嘴与所述气管相连通，且所述吸气嘴贯通所述置物台的顶面设置。
25.采用上述技术方案，便于产生负压将工件吸附固定。
26.作为本发明的优选技术方案，所述升降机构包括：
27.电动伸缩杆，所述电动伸缩杆安装于所述固定座的内顶面；
28.承载板，所述承载板固定安装于所述电动伸缩杆的底端。
29.采用上述技术方案，便于通过电动伸缩杆带动承载板在垂直方向上进行移动。
30.作为本发明的优选技术方案，所述驱动机构包括：
31.电机，所述电机固定安装于所述固定座的内底面；
32.驱动轴，所述驱动轴的底端与所述电机的轴端键连接；
33.宽齿轮，所述宽齿轮固定安装于所述驱动轴的顶端；
34.转杆，所述转杆贯穿所述承载板设置，且所述转杆与所述承载板轴承连接；
35.窄齿轮，所述窄齿轮固定套装在所述转杆上，且所述窄齿轮与所述宽齿轮啮合连接。
36.采用上述技术方案，便于驱动轴带动宽齿轮转动时通过窄齿轮使转杆进行移动。
37.作为本发明的优选技术方案，所述第一转动机构包括：
38.第一摩擦垫，所述第一摩擦垫固定安装于所述转杆的顶端；
39.阻尼转轴，所述阻尼转轴贯穿所述固定座的顶面设置，且所述阻尼转轴与所述固定座轴承连接，且所述阻尼转轴位于所述转杆的上方；
40.第二摩擦垫，所述第二摩擦垫固定安装于所述阻尼转轴的底面；
41.空心球座，所述空心球座固定安装于所述阻尼转轴的顶端；
42.球形腔，所述球形腔开设于所述置物台的底面，且所述球形腔与所述空心球座相吻合。
43.采用上述技术方案，便于第一摩擦垫与第二摩擦垫紧密贴合时使转杆的转杆带动阻尼转轴进行转动。
44.作为本发明的优选技术方案，所述压紧连接机构包括：
45.固定杆，所述固定杆固定安装于所述转杆的顶面，且所述固定杆贯穿所述第一摩擦垫设置，并且所述固定杆贯穿开设于所述第二摩擦垫和所述阻尼转轴内部的通孔设置，同时所述固定杆的顶端伸入所述空心球座的内腔；
46.弧形凹槽，所述弧形凹槽开设于所述空心球座的顶面；
47.滑杆，所述滑杆滑动贯穿所述空心球座的壁面设置，且所述滑杆的顶端置于所述弧形凹槽内；
48.弧形压板，所述弧形压板固定安装于所述滑杆的顶端，且所述弧形压板与所述弧形凹槽相吻合，并且所述弧形压板顶面设置橡胶垫；
49.平板，所述平板固定安装于所述滑杆的底端；
50.弹簧，所述弹簧套设于所述滑杆的外侧，且所述弹簧的上下两端分别与所述空心球座的内顶面和所述平板的顶面固定连接。
51.采用上述技术方案，便于固定杆向上移动推动平板及滑杆向上移动，保障弧形压
板与球形腔紧密贴合。
52.作为本发明的优选技术方案，所述第二转动机构包括：
53.第三摩擦垫，所述第三摩擦垫固定安装于所述转杆的底端；
54.连接轴，所述连接轴的底端与所述固定座的内底面轴承连接，且所述连接轴位于所述转杆的下方；
55.第四摩擦垫，所述第四摩擦垫固定安装于所述连接轴的顶端。
56.采用上述技术方案，便于第三摩擦垫与第四摩擦垫紧密贴合时使转杆转动带动连接轴进行转动。
57.作为本发明的优选技术方案，所述传动机构包括：
58.主动轮，所述主动轮固定套装在所述连接轴上；
59.丝杆，所述丝杆的上下两端分别与所述固定座的内顶面和内底面轴承连接；
60.从动轮，所述从动轮固定套装在所述丝杆上，且所述从动轮与所述主动轮通过皮带传动连接。
61.采用上述技术方案，便于连接轴带动主动轮转动时通过皮带使从动轮带动丝杆进行转动。
62.作为本发明的优选技术方案，所述角度调节机构包括：
63.移动板，所述移动板与所述固定座的右侧内壁滑动连接，且所述丝杆贯穿所述移动板设置，并且所述丝杆与所述移动板螺纹连接；
64.直杆，所述直杆固定垂直安装于所述移动板的顶面，且所述直杆滑动贯穿所述固定座的顶面设置；
65.连杆，所述连杆的底端与所述直杆的顶端转动连接；
66.环形滑槽，所述环形滑槽开设于所述置物台的底面；
67.滑块，所述滑块与所述环形滑槽滑动连接，且所述滑块与所述环形滑槽的截面形状为“t”形，并且所述滑块的底端与所述连杆的顶端转动连接。
68.采用上述技术方案，便于移动板带动直杆在垂直方向上移动时，通过连杆及滑块和滑槽的设置使置物台以空腔球座为支点进行转动。
69.作为本发明的优选技术方案，一种用于精密测量工件的龙门式测量机，包括以下步骤：
70.s1：启动吸气泵进行吸气，使吸气嘴的顶端产生负压，使得将工件进行吸附贴合在置物台的顶面；
71.s2：启动电动伸缩杆使承载板带动转杆及窄齿轮向上移动，使得第一摩擦垫与第二摩擦垫紧密贴合；
72.s3：转杆向上移动的同时带动固定杆同步向上移动，使固定杆抵触平板后推动平板及滑杆向上移动，使得夹板与球形腔紧密贴合；
73.s4：启动电机使驱动轴带动宽齿轮进行转动，使得窄齿轮带动转杆进行转动，从而在第一摩擦垫与第二摩擦垫的作用下使阻尼转轴产生转动，同时在夹板与球形腔的摩擦作用下使置物台及固定的工件同步转动；
74.s5：通过电动伸缩杆使承载板带动转杆及窄齿轮向下移动，使第三摩擦垫与第四摩擦垫紧密贴合时，在转杆转动时通过第三摩擦垫与第四摩擦垫的作用使连接轴进行转
动；
75.s6：连接轴转动带动主动轮进行转动，通过皮带的作用使从动轮带动丝杆产生转动，从而使移动板可在垂直方向上移动，移动板带动直杆同步产生转动，通过连杆的设置及滑块与滑槽的配合作用使置物台以空心球座为支点产生偏转，从而使固定的工件同步偏转。
76.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该用于精密测量工件的龙门式测量能便于将工件转动至任意角度位置进行测量，提高使用灵活性，保障对工件表面实现全面测量，保证测量数据的完整性和准确性；
77.1、通过启动吸气泵经气管使吸气嘴进行吸气，使吸气嘴的顶端产生负压，使得将工件进行吸附贴合在置物台的顶面；
78.2、随后启动电动伸缩杆使承载板向下进行移动，使得承载板带动转杆及窄齿轮向上移动，从而使第一摩擦垫与第二摩擦垫紧密贴合；
79.3、转杆向上移动的同时带动固定杆同步向上移动，但固定杆抵触平板后，固定杆将推动平板向上移动进行移动，使得滑杆带动弧形压板同步向上移动，从而使弧形压板与球形腔的壁面紧密贴合；
80.4、在启动电机使驱动轴带动宽齿轮进行转动时，通过窄齿轮带动转杆产生转动，使得在第一摩擦垫与第二摩擦垫的作用下使转杆带动阻尼转轴发生转动，同时在弧形压板与球形腔的作用下带动置物台及固定的工件同步转动，实现对工件水平角度的调节；
81.5、对工件水平角度进行调节后，通过电动伸缩杆使承载板带动转杆向下移动，使第三摩擦垫与第四摩擦垫紧密贴合，此时在转杆转动时通过第三摩擦垫与第四摩擦垫的作用使连接轴产生转动，使得连接轴转动带动主动轮产生转动，此时通过皮带的作用使从动轮带动丝杆产生转动，从而可使以丝杆螺纹连接的移动板在垂直方向上进行移动；
82.6、移动板的移动带动直杆同步产生转动，通过连杆及滑块和环形滑槽的作用使置物台以空心球座为支点产生偏转，从而使固定的工件同步偏转，实现可将工件进行任意角度的变化，随后再进行测量时，保障工件测量数据的完整性和准确性。
附图说明
83.图1为本发明主视结构示意图；
84.图2为本发明立柱与固定架立体连接结构示意图；
85.图3为本发明固定座与置物台主视剖面连接结构示意图；
86.图4为本发明图3中a处放大结构示意图；
87.图5为本发明图3中b处放大结构示意图；
88.图6为本发明置物台仰视结构示意图；
89.图7为本发明移动板与支杆立体连接结构示意图。
90.图中：1、底座；2、置物台；3、立柱；4、固定架；5、滑架；6、安装架；7、测量头；8、固定座；9、吸气泵；10、气管；11、吸气嘴；12、电动伸缩杆；13、承载板；14、电机；15、驱动轴；16、宽齿轮；17、转杆；18、窄齿轮；19、第一摩擦垫；20、阻尼转轴；21、第二摩擦垫；22、空心球座；23、球形腔；24、固定杆；25、弧形凹槽；26、滑杆；27、弧形压板；28、平板；29、弹簧；30、第三摩擦垫；31、连接轴；32、第四摩擦垫；33、主动轮；34、丝杆；35、从动轮；36、皮带；37、移动板；
38、直杆；39、连杆；40、环形滑槽；41、滑块。
具体实施方式
91.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
92.请参阅图1-7，本发明技术方案：一种用于精密测量工件的龙门式测量机，包括底座1和置物台2，两两对称设置的立柱3固定安装于底座1的顶面，固定架4固定安装于立柱3的顶面，滑架5安装于固定架4的顶面，且滑架5与固定架4通过外部驱动设备构成滑动连接结构，安装架6安装在滑架5上，且安装架6与滑架5通过外部驱动设备构成滑动连接结构，测量头7通过外部驱动设备可升降安装于安装架6的底面，固定座8固定安装于底座1的顶面；
93.吸气泵9安装于置物台2的内底面，气管10与吸气泵9相连接，吸气嘴11与气管10相连通，且吸气嘴11贯通置物台2的顶面设置，通过吸气泵9的启动使吸气嘴11进行吸气，保障将工件吸附固定；
94.电动伸缩杆12安装于固定座8的内顶面，承载板13固定安装于电动伸缩杆12的底端；
95.电机14固定安装于固定座8的内底面，驱动轴15的底端与电机14的轴端键连接，宽齿轮16固定安装于驱动轴15的顶端，转杆17贯穿承载板13设置，且转杆17与承载板13轴承连接，窄齿轮18固定套装在转杆17上，且窄齿轮18与宽齿轮16啮合连接，通过宽齿轮16的设置作用，保障窄齿轮18随转杆17在垂直方向移动时始终与宽齿轮16啮合连接；
96.第一摩擦垫19固定安装于转杆17的顶端，阻尼转轴20贯穿固定座8的顶面设置，且阻尼转轴20与固定座8轴承连接，且阻尼转轴20位于转杆17的上方，第二摩擦垫21固定安装于阻尼转轴20的底面，空心球座22固定安装于阻尼转轴20的顶端，球形腔23开设于置物台2的底面，且球形腔23与空心球座22相吻合，通过第一摩擦垫19与第二摩擦垫21紧密贴合时，保障转杆17转动时带动阻尼转轴20产生转动；
97.固定杆24固定安装于转杆17的顶面，且固定杆24贯穿第一摩擦垫19设置，并且固定杆24贯穿开设于第二摩擦垫21和阻尼转轴20内部的通孔设置，同时固定杆24的顶端伸入空心球座22的内腔，弧形凹槽25开设于空心球座22的顶面，滑杆26滑动贯穿空心球座22的壁面设置，且滑杆26的顶端置于弧形凹槽25内，弧形压板27固定安装于滑杆26的顶端，且弧形压板27与弧形凹槽25相吻合，并且弧形压板27顶面设置橡胶垫，平板28固定安装于滑杆26的底端，弹簧29套设于滑杆26的外侧，且弹簧29的上下两端分别与空心球座22的内顶面和平板28的顶面固定连接，通过弧形压板27及其顶面设置的橡胶垫，可保障弧形压板27与球形腔23的壁面紧密贴合住；
98.第三摩擦垫30固定安装于转杆17的底端，连接轴31的底端与固定座8的内底面轴承连接，且连接轴31位于转杆17的下方，第四摩擦垫32固定安装于连接轴31的顶端，通过第三摩擦垫30与第四摩擦垫32紧密贴合时，保障转杆17转动时带动阻尼转轴20产生转动；
99.主动轮33固定套装在连接轴31上，丝杆34的上下两端分别与固定座8的内顶面和内底面轴承连接，从动轮35固定套装在丝杆34上，且从动轮35与主动轮33通过皮带36传动
连接；
100.移动板37与固定座8的右侧内壁滑动连接，且丝杆34贯穿移动板37设置，并且丝杆34与移动板37螺纹连接，直杆38固定垂直安装于移动板37的顶面，且直杆38滑动贯穿固定座8的顶面设置，连杆39的底端与直杆38的顶端转动连接，环形滑槽40开设于置物台2的底面，滑块41与环形滑槽40滑动连接，且滑块41与环形滑槽40的截面形状为“t”形，并且滑块41的底端与连杆39的顶端转动连接，通过环形滑槽40与滑块41的作用可保障置物台2稳定有效的在水平方向上进行转动，同时保障移动板37带动直杆38进行移动时通过连杆39及环形滑槽40和滑块41的作用使置物台2以空心球座22为中心进行转动。
101.工作原理：在使用时，将待测量的工件放置于置物台2的顶面，随后启动吸气泵9通过气管10使吸气嘴11进行吸气，使得将工件吸附固定；
102.随后可通过启动电动伸缩杆12使承载板13带动转杆17及窄齿轮18向上进行移动，使得转杆17顶端设置的第一摩擦垫19与阻尼转轴20底端设置的第二摩擦垫21紧密贴合；
103.转杆17向上移动的同时使固定杆24同步向上移动，使得固定杆24抵触平板28后，将推动平板28向上进行移动并将弹簧29压缩，使得滑杆26带动弧形压板27同步向上移动，从而使弧形压板27顶面设置的橡胶垫抵触球形腔23，实现弧形压板27与球形腔23紧密贴合；
104.之后通过启动电机14使驱动轴15带动宽齿轮16进行转动，使得与宽齿轮16啮合连接的窄齿轮18带动转杆17产生转动，从而通过第一摩擦垫19与第二摩擦垫21的作用使阻尼转轴20带动空心球座22产生转动，并通过弧形压板27与球形腔23紧密贴合的作用使置物台2同步进行转动，从而实现工件水平角度位置的调节；
105.同时可通过电动伸缩杆12使承载板13带动转杆17及窄齿轮18向下进行移动，同时固定杆24向下移动，在弹簧29的释放作用下平板28带动滑杆26及弧形压板27向下复位移动，使得弧形压板27不再与球形腔23贴合，当转杆17向下移动至使转杆17底端设置的第三摩擦垫30与连接轴31顶端设置的第四摩擦垫32紧密贴合，此时当转杆17转动时将带动连接轴31产生转动；
106.连接轴31转动时带动主动轮33进行转动，通过皮带36的作用使从动轮35带动丝杆34产生转动，使得与丝杆34螺纹连接的移动板37可在垂直方向上产生移动，移动板37移动时带动直杆38同步产生移动，通过连杆39及环形滑槽40和滑块41的作用使置物台2以空心球座22为支点产生偏转，从而使工件的偏转；
107.通过上述方式可实现将工件在水平方向上转动至任意位置，因此在置物台2带动工件偏转时，实现对工件任意角度的调节，从而保障对工件表面全面测量，保障测量数据的完整性和准确性，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
108.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。