本發(fā)明涉及一種直徑在線測量裝置的驅(qū)動機構(gòu)，尤其適用于大直徑在線自動測量裝置的驅(qū)動機構(gòu)。

背景技術(shù)：
國內(nèi)、外各量儀廠家的工件在線自動測量裝置通常對于直徑大于250mm的工件都不能進行有效的在線測量。以徑向量儀為例，其測量裝置的前進后退通常都是采用油缸直接帶動實現(xiàn)的，測量裝置的進給運動的導(dǎo)向精度及穩(wěn)定性都取決于油缸以及圓型導(dǎo)桿的導(dǎo)向，而由于導(dǎo)桿及油缸本身間隙量的要求，會出現(xiàn)進給和定位過程中測頭的不穩(wěn)定狀態(tài)。被測量工件直徑越大，進給行程越長，相應(yīng)測量裝置的進給和定位過程中的穩(wěn)定性也越差，因此無法實現(xiàn)大直徑工件的在線有效測量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種大直徑在線測量驅(qū)動機構(gòu)，可配合量儀廠家的測頭或測量裝置的原有測量部分，實現(xiàn)大直徑工件的在線有效測量，同時也能滿足在小直徑范圍的測量。本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種大直徑在線測量驅(qū)動機構(gòu)，包括由固定安裝在同一個齒輪軸上的多個齒輪組成的齒輪組以及與該齒輪組中至少兩個齒輪分別相嚙合的第一齒條和第二齒條，所述第一齒條和第二齒條異面垂直布置，第一齒條通過一直線驅(qū)動裝置帶動，第二齒條與測頭固定架固定連接，測頭固定架固定安裝在直線導(dǎo)軌的滑塊上。所述大直徑在線測量驅(qū)動機構(gòu)還可以包括基座，所述直線導(dǎo)軌的軌道固定安裝在所述基座上。所述齒輪組的齒輪軸與所述基座旋轉(zhuǎn)連接。所述直線驅(qū)動裝置優(yōu)選采用液壓油缸，第一齒條固定連接在所述液壓油缸的活塞桿上。所述液壓油缸與第一齒條平行布置，第一齒條通過其一端的L形結(jié)構(gòu)與液壓油缸活塞桿的外伸的端部固定連接。所述測頭固定架包括底座和固定在底座上的支架，所述支架的不同高度上設(shè)有若干測頭安裝座/安裝孔。所述測頭固定架還包括成對的輔助支架，所述輔助支架一上一下各自固定在所述支架上，所述輔助支架的不同高度上設(shè)有若干測頭安裝座/安裝孔。對于前述任意一種大直徑在線測量驅(qū)動機構(gòu)，所述齒輪組中與第二齒條嚙合的齒輪的齒數(shù)優(yōu)選多于其余齒輪的齒數(shù)。所述齒輪組中與第二齒條嚙合的齒輪與其余齒輪的齒數(shù)比可以為2:1、3:1或4:1或者其他任何比例。所述測頭固定架位于基座的上方，所述液壓油缸和第一齒條位于基座的下方。本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明所采用的傳動結(jié)構(gòu)及其工作原理完全不同于現(xiàn)有測量裝置的驅(qū)動機構(gòu)，徹底消除了大直徑測量時導(dǎo)致測量裝置進給運動的導(dǎo)向精度及穩(wěn)定性差的原因，有效地滿足在線測量的運動穩(wěn)定性問題，尤其是大直徑在線測量的運動穩(wěn)定性問題，從而有助于填補大直徑在線測量裝置的空白。按照本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特點，允許根據(jù)工件直徑大小將油缸行程與測量裝置測量部分的行程設(shè)計成1:2、1:3或其他不同的縮小比例，實現(xiàn)短油缸行程驅(qū)動長測量裝置支架行程的目的，因此即使為了適應(yīng)更大直徑工件的在線測量，仍然可以采用較小行程的油缸，由此保持較小的空間占用。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，即使對大直徑工件也能實現(xiàn)有效可靠的在線測量，由此可顯著提高機床加工測量的效率和可靠性。附圖說明圖1是本發(fā)明的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1的右視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明在機床工作臺上的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。具體實施方式參見圖1-5，本發(fā)明公開了一種大直徑在線測量驅(qū)動機構(gòu)（以下簡稱為驅(qū)動機構(gòu)），包括由固定安裝在同一個齒輪軸上的多個齒輪組成的齒輪組以及與該齒輪組中至少兩個齒輪分別相嚙合的第一齒條3和第二齒條5，所述第一齒條和第二齒條異面垂直布置，通過齒輪軸4實現(xiàn)第一齒條和第二齒條在相垂直方向上直線運動的轉(zhuǎn)換。第一齒條通過一直線驅(qū)動裝置帶動其作同步的直線往復(fù)運動，第二齒條與用于測頭安裝的測頭固定架固定連接，用于驅(qū)動測頭固定架的前進、后退，測頭固定架固定安裝在直線導(dǎo)軌6的滑塊61上。所述齒輪軸可以只有上述兩個齒輪，也可以另外設(shè)置其他齒輪，該其他齒輪可與第二齒條相嚙合，作為備用齒輪，通過設(shè)置不同的齒數(shù)，實現(xiàn)不同的傳動比。所述驅(qū)動機構(gòu)采用直線導(dǎo)軌作為導(dǎo)向裝置，由直線導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度保證測量裝置的進給和定位精度，很好地避開了現(xiàn)有的測量裝置依靠圓型導(dǎo)桿加驅(qū)動油缸的導(dǎo)向所引起的測頭進給過程中不穩(wěn)定問題。所述驅(qū)動機構(gòu)可以直接安裝在機床工作臺9上，直線導(dǎo)軌的軌道62則需要固定安裝在所述機床工作臺上。齒輪組的各齒輪各自通過鍵聯(lián)接與齒輪組的齒輪軸固定為一體，齒輪組的齒輪軸與所述機床工作臺旋轉(zhuǎn)連接，齒輪軸軸線與軌道安裝面垂直。當然，所述驅(qū)動機構(gòu)還可以包括基座1，相應(yīng)地，所述直線導(dǎo)軌的軌道固定安裝在所述基座上，所述基座則固定安裝在所述機床工作臺上。所述齒輪組的齒輪軸優(yōu)選與所述基座旋轉(zhuǎn)連接，齒輪軸軸線與軌道安裝面垂直。所述直線驅(qū)動裝置優(yōu)選采用液壓油缸2，液壓油缸的缸體固定在基座上，第一齒條固定連接在所述液壓油缸的活塞桿（或稱導(dǎo)桿）上。所述液壓油缸與第一齒條平行布置。作為一種具體連接方式舉例，所述第一齒條可通過其一端的L形結(jié)構(gòu)與液壓油缸活塞桿的外伸的端部固定連接。所述測頭固定架包括底座和固定在底座上的支架7，所述支架可以為桿狀，支架豎直固定在底座上，支架上不同高度處各自設(shè)有測頭安裝座/安裝孔，用以滿足測頭不同高度的安裝需要。直徑在線測量裝置中采用成對的測頭，該成對的測頭一上一下設(shè)置在支架上，兩測頭之間的距離取決于工件的直徑大小。當工件直徑較大時，所述測頭固定架還可以包括成對的輔助支架8，所述輔助支架也呈桿狀，輔助支架上不同高度處也各自設(shè)有測頭安裝座/安裝孔。所述輔助支架一上一下各自固定在所述支架上，且固定在所述支架的一個側(cè)面上并分別向上、向下超出所述支架的上端和下端（如圖3所示），用以擴大所安裝的兩測頭之間的距離，從而滿足更大直徑工件的在線測量要求，實現(xiàn)更大的測量范圍。作為進一步的優(yōu)選技術(shù)方案，所述驅(qū)動機構(gòu)中與第二齒條嚙合的齒輪的齒數(shù)較其余齒輪的齒數(shù)多一些。二者間的齒數(shù)比可以為2:1、3:1、4:1或者根據(jù)工件的直徑設(shè)計成其他任何比例，實現(xiàn)了測頭與液壓油缸的大于1:1的行程比，相比于現(xiàn)有的在線測量裝置的1:1的行程比而言，采用本發(fā)明即使因測量較大直徑工件需要較大的測頭行程，也不至于導(dǎo)致必須采用較大行程的液壓油缸，因此也不需要顯著增加液壓油缸的占用空間。所述基座包括基座主體和輔助固定塊11，基座主體大致呈條形板狀結(jié)構(gòu)，所述基座主體的前端設(shè)有向下延伸的勾狀凸起12，自前端向后端一定距離處設(shè)有向下延伸的平直凸起13，該距離可以是基座主體總長度的約1/3。勾狀凸起的彎鉤部分的彎折方向朝向后端，用于勾住機床工作臺上的相應(yīng)結(jié)構(gòu)。勾狀凸起與平直凸起的內(nèi)側(cè)平面以及位于二者之間的基座主體的下平面為基座的安裝平面，用于與機床工作臺上的相應(yīng)安裝平面貼合并定位。所述輔助固定塊主要作用是實現(xiàn)基座在機床工作臺上的固定，其橫截面呈L形，這里稱其設(shè)有相垂直的兩肢，一肢的端面設(shè)有螺紋盲孔。為了將基座安裝固定在機床工作臺上，先要用螺釘旋進勾狀凸起的螺紋孔中并使螺釘?shù)衷谂c勾狀凸起內(nèi)側(cè)面貼合的工作臺相應(yīng)平面上，使平直凸起的內(nèi)側(cè)面與工作臺相應(yīng)平面緊密貼合定位，然后用螺栓穿過平直凸起中的沉孔并旋進輔助固定塊上的螺紋盲孔使平直凸起與輔助固定塊的相應(yīng)肢連接固定，利用輔助固定塊的另一肢勾住機床工作臺的相應(yīng)部分。輔助固定塊與機床工作臺相應(yīng)平面應(yīng)該貼合而無法貼合的部位可以通過設(shè)置墊片等實現(xiàn)。采用上述分體結(jié)構(gòu)的基座，各定位面的加工精度容易保證，并且易于其定位和固定。所述基座主體后部約2/3的部分懸伸于機床工作臺之外。軌道固定在基座主體后部的上面，所述測頭固定架位于基座的上方，所述液壓油缸和第一齒條位于懸伸部分基座（即基座主體后部）的下方。與第二齒條嚙合的齒輪位于基座的上方，而其余齒輪位于基座的下方。如圖5所示，所述驅(qū)動機構(gòu)的基本工作原理是：通過液壓油缸的前進、后退同步驅(qū)動第一齒條前進、后退。第一齒條通過與其余齒輪中的一個齒輪相嚙合將第一齒條的直線運動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動，齒輪組各齒輪隨之同步旋轉(zhuǎn)，然后再通過第二齒條與齒輪的嚙合將齒輪的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為第二齒條的直線運動。由于第一齒條和第二齒條異面垂直布置，齒輪組和第一齒條、二完成了運動形式的十字交叉轉(zhuǎn)換，即Z軸方向的油缸驅(qū)動轉(zhuǎn)化到X軸方向的測量裝置進給運動。由于與第二齒條嚙合的齒輪的齒數(shù)較其余齒輪的齒數(shù)多，因此上述轉(zhuǎn)換同時也實現(xiàn)了較低線速度到較高線速度的轉(zhuǎn)換和較短行程到較長行程的轉(zhuǎn)換。本發(fā)明的驅(qū)動機構(gòu)工作原理對其他自動在線測量驅(qū)動裝置的開發(fā)具有啟發(fā)意義。