專利名稱：坐標(biāo)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種儀器，該儀器包括一個直角機(jī)架，直角機(jī)架上相對的兩個平行側(cè)用于直接或間接支撐一個桿件的一端，以使桿件沿儀器的縱向滑動或滾動，其中，桿件載有一個加工工具以使加工工具沿著不同于所述桿件運動方向的方向運動。
這種類型的儀器也被稱為坐標(biāo)儀，它的功能是沿著至少兩個相對的方向移動負(fù)載物。
這種儀器的工作原理由

圖1表示。圖1表示一個坐標(biāo)儀，其中承載軸或承載桿的兩端必須被支撐住。坐標(biāo)儀的工作精度要求很高。下面的原理一般已經(jīng)被用于這種儀器的制造方法中關(guān)于機(jī)架兩側(cè)間的平行度和軸或桿連接件，要求一起形成一個穩(wěn)固機(jī)構(gòu)的即標(biāo)“a”的機(jī)器部分的機(jī)械部件具有高精度公差配合。平行側(cè)路徑的平行度必須非常精確并且距離“A”必須尺寸精確。儀器工作時所產(chǎn)生的、無論是主動力還是從動力的力或負(fù)荷都必須降低到最佳值，以便獲得所需的機(jī)器功能，這一點對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。為此，術(shù)語“高精度”和“完全平行”應(yīng)被認(rèn)為是相對的說法，盡管人們認(rèn)識到在這種情況下的產(chǎn)品價格必然很高。此外，必須在相對兩側(cè)同步驅(qū)動儀器部分“a”，以便達(dá)到軸或桿的最佳的同步運動。因為精度要求高，所以價格也高，這就是問題所在。
本發(fā)明的目的是降低產(chǎn)品價格，但不對儀器精度產(chǎn)生負(fù)面影響。這一目的可由具有權(quán)利要求1特征部分所述特征的儀器實現(xiàn)。
本發(fā)明所提出的解決方案大大降低了對儀器部分“a”的公差要求。由于能夠傾斜設(shè)置軸或桿而不會使儀器發(fā)生故障，這種解決方案避免了原先要求的運動路徑“A”的平行度并同時大大降低了對同步驅(qū)動的要求。
從屬權(quán)利要求限定了有利的但非限定性的解決方案。
前述類型的儀器可用于許多種功能。例如，由桿件攜載的加工工具可以是一個用于對放置在下方的工件進(jìn)行精密加工的水切割裝置。
現(xiàn)在將參考本發(fā)明的優(yōu)選實施例和附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明。
圖1是已知的坐標(biāo)儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明制造的儀器的側(cè)視圖；圖3是本發(fā)明儀器的俯視圖；圖4表示一個安裝在桿件和機(jī)架之間的樞軸的優(yōu)選實施例；圖5是一根配有新型軸頸軸承的桿或軸的運動示意圖。
如圖1所示，典型的坐標(biāo)儀包括一個機(jī)架部分10和兩個間隔且相互平行的導(dǎo)桿11、12。這些導(dǎo)桿11、12構(gòu)成了對橫向移動桿13的支撐，橫向移動桿13上裝有加工工具14。桿13的兩端分別與儀器部件15、16相連，或者桿13的各端構(gòu)成儀器部件15、16。儀器部件15、16與導(dǎo)桿11、12配合，從而使桿13和由其攜載的加工工具14沿儀器縱向X運動。加工工具14可以是用于加工放在下面的工件(未示出)的水切割裝置。加工工具14可在桿13上沿Y方向滑動或滾動。X和Y運動方向由圖1中的箭頭標(biāo)出。
一起構(gòu)成儀器部分“a”的部件產(chǎn)生了一個穩(wěn)固機(jī)構(gòu)并對儀器部件或?qū)U15、16間的平行度提出了高精度公差要求。因此，兩個相互平行的導(dǎo)桿11、12必須精確定位并且中心距“A”必須非常精確，各部件或?qū)U15、16由一個馬達(dá)驅(qū)動，從而部件15、16將完全同步地運動。
本發(fā)明的目的是提供一種前面所述類型的儀器，儀器的一小部分的結(jié)構(gòu)與已知儀器的結(jié)構(gòu)一樣。
根據(jù)本發(fā)明原理制造的儀器如圖2-5所示。圖2是這種儀器的側(cè)視圖，它包括一個具有四根由橫梁22相連的垂直立柱21的機(jī)架20。相對的立柱21各載有一種已知的移動機(jī)構(gòu)23。支撐件24的一端與各移動機(jī)構(gòu)23相連，并且支撐件24的另一端被連接到一個桿25上，桿25上裝有加工工具26。這種結(jié)構(gòu)能使橫跨移動機(jī)構(gòu)23的且懸掛在相對兩點上的桿25沿一個方向(圖3中的Y方向)移動且使加工工具26在另一方向上(圖3中的X方向)沿著桿25移動。
這在圖3中示意地畫出了并且從圖中可以看出，桿25在一端穿過第一軸頸軸承機(jī)構(gòu)27中間件，而在相反端則通過第二軸頸軸承機(jī)構(gòu)28的中間件與支撐件24配合。
可以說，第一軸頸軸承機(jī)構(gòu)27形成一個機(jī)械原點。在這種情況下，它意味著桿25在其連接端能夠繞一個垂直銷29作一定程度的樞轉(zhuǎn)或擺動。
在桿25的相反端是如此固定第二軸頸軸承機(jī)構(gòu)28，從而使桿25能夠在一定范圍內(nèi)作水平移動并且也能樞轉(zhuǎn)。
圖4表示一個這種軸頸軸承機(jī)構(gòu)28的優(yōu)選實施例，但它不是限定性的。
從圖4可知，軸頸軸承機(jī)構(gòu)包括兩個相互平行的襯套29、30，各襯套被各自的銷29′、30′貫穿。各襯套29、30分別具有一個軸向間隙并且設(shè)置在導(dǎo)向壁29″、30″之間。軸承或軸頸可以是已知類型的球軸套，它可使銷29′、30′在其中縱向運動。一個垂直樞銷31借助連接凸耳32、33與桿25的支撐件24相連，并且樞軸連接件34使各球軸套29、30、29′、30′與樞銷31相連。
軸頸軸承機(jī)構(gòu)27和28分別使桿25能夠按圖5所示方式移動。可以很容易地看出獲得下述優(yōu)點a)大大降低了對儀器部分“a”(見圖1)的公差要求。
b)本發(fā)明解決方案能夠傾斜設(shè)置桿25而不產(chǎn)生卡緊、咬緊或其它任何可能引起故障的危險，由此可以顯著降低被驅(qū)動導(dǎo)桿路徑(圖1中的尺寸“A”)之間的尺寸必須精確的要求。
本發(fā)明依據(jù)的主要原理是，在與導(dǎo)桿配合運動且裝有加工工具的桿和承載件的一端上配置一個可使所述端部樞轉(zhuǎn)的軸頸軸承機(jī)構(gòu)27，并在桿或承載件的另一端上配置一個使桿25能夠在一定范圍內(nèi)水平移動的、且還可使所述桿做有限的樞轉(zhuǎn)的軸承機(jī)構(gòu)28。
軸承機(jī)構(gòu)28可以做成不同于圖4所示的形式，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是很明顯的，并且雖然最好設(shè)有兩個這樣的軸頸軸承機(jī)構(gòu)，但只需要設(shè)置一個這樣的軸承機(jī)構(gòu)28也可以了。
權(quán)利要求
1.一種儀器，它包括一個直角機(jī)架，機(jī)架的相對平行側(cè)用于可移動地承載一根桿件的一端，該桿件最好可在儀器的縱向運動并裝有一個加工工具以便使此工具沿與桿件運動方向不同的方向運動，其特征在于，桿(25)的一端與第一軸頸軸承機(jī)構(gòu)(27)配合作用，第一軸頸軸承機(jī)構(gòu)(27)構(gòu)成機(jī)械原點并使桿(25)在一定范圍內(nèi)樞轉(zhuǎn)；桿的另一端與可使桿水平移動和轉(zhuǎn)動的第二軸承機(jī)構(gòu)(28)配合作用。
2.如權(quán)利要求1所述的儀器，其特征在于，桿(25)沿其移動的對置移動路徑分別與一個連接件(24)的一端配合作用，而連接件的另一端載有與所述桿配合作用的各軸頸軸承機(jī)構(gòu)(27、28)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的儀器，其特征在于，一個軸頸軸承機(jī)構(gòu)(27)由分別裝配在桿的一端和連接件上的、且沿相反方向向外凸起的、且其中插有一根樞銷的凸耳構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1或2所述的儀器，其特征在于，第二軸頸軸承機(jī)構(gòu)(28)包括至少一個垂直樞軸，此垂直樞軸由分別沿相反方向從連接件和一個中間部件起向外凸的凸耳支承；第二軸頸軸承機(jī)構(gòu)還包括至少一個可使所述桿垂直運動和/或樞轉(zhuǎn)的球軸套機(jī)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述的儀器，其特征在于，所述使桿轉(zhuǎn)動的銷與相應(yīng)的連接件相連，使桿水平運動的球軸套與此桿相連，所述球軸套借助一個中間部件與樞銷相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種儀器,該儀器包括一個直角機(jī)架,直角機(jī)架的相對兩平行側(cè)用于直接或間接安裝一個桿件(25)或軸的一端,以便沿儀器縱向滑動或滾動。桿件或軸載有一個加工工具,以便使此工具沿著不同于所述桿件或軸的運動方向的方向運動。根據(jù)本發(fā)明,桿(25)的一端設(shè)有第一軸頸軸承機(jī)構(gòu)(27),第一軸頸軸承機(jī)構(gòu)(27)可使所述桿有限地轉(zhuǎn)動,而桿的另一端設(shè)有第二軸承機(jī)構(gòu)(28),軸承機(jī)構(gòu)(28)可使桿水平移動和轉(zhuǎn)動。
文檔編號B23Q1/26GK1189114SQ96195139
公開日1998年7月29日 申請日期1996年6月26日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月29日
發(fā)明者簡·呂德 申請人:噴水服務(wù)股份公司