本實用新型涉及三坐標(biāo)測量機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于三坐標(biāo)測量機的Z軸防墜裝置。

背景技術(shù)：

三坐標(biāo)測量機是一種具有可作三個方向移動的探測器，可在三個相互垂直的導(dǎo)軌上移動，此探測器以接觸或非接觸等方式傳送訊號，三個軸的位移測量系統(tǒng)(如光學(xué)尺)經(jīng)數(shù)據(jù)處理器或計算機等計算出工件的各點坐標(biāo)(X、Y、Z)及各項功能測量的儀器。

鋼帶傳動是三坐標(biāo)測量機傳動形式的一種，具有傳動平穩(wěn)、震動小等優(yōu)點。三坐標(biāo)測量機的Z軸采用鋼帶傳動，鋼帶一般是通過與連接件之間產(chǎn)生的摩擦力連接在三坐標(biāo)測量機上。在三坐標(biāo)測量機運行過程中，Z軸的空氣軸承處于工作狀態(tài)(即通氣狀態(tài))，空氣軸承與Z軸之間存在間隙，Z軸通過平衡機構(gòu)抵消重力。但是，當(dāng)壓緊鋼帶的連接件松動(或其他原因)導(dǎo)致鋼帶脫落，Z軸將會沿重力方向墜落，Z軸墜落不但會損壞Z軸下端的測頭及工作臺，而且還可能傷及測量人員，引發(fā)安全事故。

因此，有必要研究一種用于三坐標(biāo)測量機的Z軸防墜裝置。

所述背景技術(shù)部分公開的上述信息僅用于加強對本實用新型的背景的理解，因此它可以包括不構(gòu)成對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的至少一種不足，提供一種用于三坐標(biāo)測量機的Z軸防墜裝置。

為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

根據(jù)本實用新型的一個方面，提供一種用于三坐標(biāo)測量機的Z軸防墜裝置，連接于鋼帶與Z軸之間，所述Z軸外周設(shè)置有氣浮軸承，所述Z軸設(shè)置為中空狀，所述Z軸的靠近所述鋼帶的一端設(shè)置有用于閉合中空部的蓋板；所述Z軸防墜裝置包括連接桿、限位擋板、彈性元件以及開關(guān)；連接桿具有固定端和自由端，所述固定端與所述鋼帶固定連接，所述自由端伸入所述中空部；限位擋板固定于所述連接桿的自由端；彈性元件具有第一端和第二端，所述第一端與所述限位擋板連接，所述第二端與所述蓋板連接；開關(guān)安裝于所述限位擋板的下方，所述開關(guān)用于控制所述氣浮軸承斷氣并抱緊所述Z軸。

根據(jù)本實用新型的一實施方式，所述連接桿通過連接機構(gòu)與所述鋼帶連接，所述連接機構(gòu)包括連接座、壓板以及固定螺栓；連接座上設(shè)置有弧形凹槽，所述連接座兩端設(shè)置有螺紋孔，所述連接桿固定連接于所述連接座；壓板上設(shè)置有與所述弧形凹槽配合的弧形凸臺，所述壓板的兩端設(shè)置有與所述螺紋孔配合的通孔，所述鋼帶壓設(shè)于所述弧形凹槽與弧形凸臺之間；固定螺栓穿設(shè)所述通孔并螺紋配合于所述螺紋孔，所述固定螺栓用于固定連接所述連接座與壓板。

根據(jù)本實用新型的一實施方式，所述連接座上設(shè)置有螺紋孔，所述連接桿的固定端設(shè)置為與所述螺紋孔配合的螺紋端，所述連接機構(gòu)還包括鎖緊螺母，鎖緊螺母螺紋配合于所述連接桿的螺紋端，用于鎖緊所述連接桿與連接座。

根據(jù)本實用新型的一實施方式，所述弧形凹槽以及所述弧形凸臺的中心軸線與所述鋼帶的長度方向成設(shè)定角度。

根據(jù)本實用新型的一實施方式，所述彈性元件為螺旋彈簧，所述螺旋彈簧套設(shè)于所述連接桿上，所述螺旋彈簧的兩端對應(yīng)連接所述限位擋板和所述蓋板。

根據(jù)本實用新型的一實施方式，所述彈性元件為鋼板彈簧，所述鋼板彈簧為多個，均勻布設(shè)于所述連接桿的外周，所述鋼板彈簧的第一端與所述限位擋板連接，所述第二端與所述蓋板連接。

根據(jù)本實用新型的一實施方式，所述Z軸防墜裝置還包括套筒；套筒套設(shè)于所述彈性元件以及連接桿外，所述套筒的通孔的深度小于所述彈性元件處于自由狀態(tài)的長度。

根據(jù)本實用新型的一實施方式，所述套筒靠近所述蓋板的一端設(shè)置有向內(nèi)突出的環(huán)狀擋板，所述彈性元件的第二端通過所述環(huán)狀擋板與所述蓋板連接，所述環(huán)狀擋板內(nèi)側(cè)面到所述套筒遠(yuǎn)離所述蓋板的一端的距離小于所述彈性元件處于自由狀態(tài)的長度。

根據(jù)本實用新型的一實施方式，所述Z軸防墜裝置還包括安裝座；安裝座固定于所述中空部內(nèi)壁并延伸至所述限位擋板下方，所述開關(guān)安裝于所述安裝座上。

根據(jù)本實用新型的一實施方式，所述開關(guān)為按壓式開關(guān)。

由上述技術(shù)方案可知，本實用新型具備以下優(yōu)點和積極效果中的至少之一：

通過連接桿連接鋼帶與Z軸，連接桿的自由端伸入Z軸的中空部，連接桿的自由端固定連接有限位擋板；在蓋板和限位擋板之間設(shè)置有彈性元件，在限位擋板下方設(shè)置有開關(guān)。當(dāng)鋼帶脫落時，連接桿與鋼帶的連接會松動，同時，Z軸會沿重力方向墜落，但是在彈性元件的彈力作用下會將連接桿以及限位擋板彈出，使限位擋板擠壓開關(guān)，從而啟動開關(guān)控制氣浮軸承斷氣并抱緊Z軸，有效防止Z軸墜落，從而有效防止損壞Z軸下端的測頭及工作臺，而且還能有效防止對測量人員的傷害，避免安全事故的發(fā)生。

附圖說明

通過參照附圖詳細(xì)描述其示例實施方式，本實用新型的上述和其它特征及優(yōu)點將變得更加明顯。

圖1是本實用新型用于三坐標(biāo)測量機的Z軸防墜裝置一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的左側(cè)視示意圖；

圖中主要元件附圖標(biāo)記說明如下：1、Z軸；101、中空部；102、蓋板；2、氣浮軸承；3、鋼帶；4、連接桿；5、限位擋板；6、彈性元件；7、開關(guān)；8、連接座；81、豎直板；82、水平板；9、套筒；91、環(huán)狀擋板；10、安裝座；11、壓板；12、固定螺栓；13、鎖緊螺母。

具體實施方式

現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實施方式；相反，提供這些實施方式使得本實用新型將全面和完整，并將示例實施方式的構(gòu)思全面地傳達給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的結(jié)構(gòu)，因而將省略它們的詳細(xì)描述。

參照圖1以及圖2所示，該Z軸防墜裝置用于三坐標(biāo)測量機，該三坐標(biāo)測量機采用鋼帶3帶動Z軸1上下移動完成測量，該Z軸防墜裝置連接于鋼帶3與Z軸1之間，Z軸1外周設(shè)置有氣浮軸承2，Z軸1設(shè)置為中空狀，Z軸1的靠近鋼帶3的一端設(shè)置有用于閉合中空部101的蓋板102，蓋板102上設(shè)置有貫穿孔。該Z軸防墜裝置可以包括連接桿4、限位擋板5、彈性元件6以及開關(guān)7。

連接桿4可以具有固定端和自由端，其固定端與鋼帶3固定連接，其自由端通過貫穿孔伸入Z軸1的中空部101；連接桿4的自由端固定連接有限位擋板5；在蓋板102和限位擋板5之間設(shè)置有彈性元件6，在限位擋板5下方設(shè)置有開關(guān)7，開關(guān)7可以用于控制氣浮軸承2斷氣并抱緊Z軸1。當(dāng)鋼帶3脫落時，連接桿4與鋼帶3的連接會松動，同時，Z軸1會沿重力方向墜落，但是在彈性元件6的彈力作用下會將連接桿4以及限位擋板5彈出，使限位擋板5擠壓開關(guān)7，從而啟動開關(guān)7控制氣浮軸承2斷氣并抱緊Z軸1，有效防止Z軸1墜落，從而有效防止損壞Z軸1下端的測頭及工作臺，而且還能有效防止對測量人員的傷害，避免安全事故的發(fā)生。

在本實施例中，連接桿4可以為垂直設(shè)置，連接桿4的上端為固定端與鋼帶3固定連接，其下端為自由端伸入Z軸1的中空部101。連接桿4可以直接與鋼帶3連接，也可以通過連接機構(gòu)與鋼帶3連接，連接機構(gòu)可以包括連接座8、壓板11以及固定螺栓12。通過連接機構(gòu)連接方便拆卸。

連接座8設(shè)置可以為包括豎直板81和水平板82的“L”字形，連接座8的豎直板81上可以設(shè)置有水平的弧形凹槽，連接座8的豎直板81的兩端部可以設(shè)置有螺紋孔。壓板11上可以設(shè)置有與弧形凹槽配合的弧形凸臺，壓板11的兩端部可以設(shè)置有與螺紋孔配合的通孔，鋼帶3壓設(shè)于弧形凹槽與弧形凸臺之間，固定螺栓12穿設(shè)通孔并螺紋配合于螺紋孔，固定螺栓12將連接座8、壓板11以及他們之間的鋼帶3固定連接在一起。由于重力作用鋼帶3一般為垂直設(shè)置，弧形凹槽以及弧形凸臺的中心軸線與鋼帶3的長度方向垂直，在本實用新型的其他實施例中，弧形凹槽以及弧形凸臺的中心軸線與鋼帶3的長度方向也可以形成一定的角度，不是必須垂直設(shè)置。如此設(shè)置，增加了鋼帶3與連接機構(gòu)之間的摩擦力，防止鋼帶3與連接機構(gòu)的松動脫落。

連接座8的水平板82的中部可以垂直設(shè)置有螺紋孔，連接桿4的固定端可以設(shè)置為與螺紋孔配合的螺紋端，連接桿4的螺紋端擰入螺紋孔即可將連接桿4固定在連接座8上，也可以在連接桿4的螺紋端設(shè)置鎖緊螺母13，將連接桿4的螺紋端擰入螺紋孔后，擰動鎖緊螺母13使鎖緊螺母13與連接座8的下底面貼合，從而達到進一步鎖緊連接桿4與連接座8的作用，防止連接桿4與連接座8的松動脫落。

連接座8的中心軸線設(shè)置在連接座8的豎直板81與壓板11貼合的平面上，即連接座8的水平板82伸出豎直板81的長度與連接座8的豎直板81的長度相同，從而避免由于重心偏移問題導(dǎo)致Z軸1的偏移。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，所述連接座8的結(jié)構(gòu)可以設(shè)置為倒“T”字形等其他形狀；弧形凹槽以及與其配合的弧形凸臺也可以根據(jù)需要設(shè)計多個，增加更多的摩擦力。

在本實施例中，限位擋板5固定于連接桿4的自由端，限位擋板5與連接桿4的中心軸線垂直，限位擋板5的面積大于連接桿4的橫截面積，而且限位擋板5的面積大于螺旋彈簧的外圈直徑，能起到對螺旋彈簧的擠壓作用。

彈性元件6具有第一端和第二端，彈性元件6的第一端與限位擋板5連接，彈性元件6的第二端與蓋板102連接。在本實施例中，彈性元件6可以為螺旋彈簧，螺旋彈簧的上端為第二端，螺旋彈簧的下端為第一端，螺旋彈簧套設(shè)于連接桿4上，螺旋彈簧的兩端對應(yīng)連接或抵靠限位擋板5和蓋板102，螺旋彈簧的下端與限位擋板5連接或抵靠，螺旋彈簧的上端與蓋板102連接或抵靠。

還可以設(shè)置有套筒9，套筒9套設(shè)于螺旋彈簧以及連接桿4外，套筒9的長度小于彈性元件6處于自由狀態(tài)的長度，即套筒9的通孔的深度小于彈性元件6處于自由狀態(tài)的長度，而且套筒9的長度等于或大于彈性元件6處于最小壓縮狀態(tài)的長度，為彈性元件6提供一定的伸縮空間。彈性元件6的受力是有限制的，彈性元件6受力過大會導(dǎo)致其疲勞損傷而減低使用壽命；增加套筒9能夠避免在鋼帶3拉緊Z軸1的情況下，將拉力全部通過彈性元件6傳遞，而增加彈性元件6的受力，而且套筒9能夠限制彈性元件6伸縮時的行程，避免其伸縮時跑偏。套筒9靠近蓋板102的一端設(shè)置有向內(nèi)突出的環(huán)狀擋板91，環(huán)狀擋板91內(nèi)側(cè)面到所述套筒9遠(yuǎn)離所述蓋板102的一端的距離小于所述彈性元件處于自由狀態(tài)的長度，且環(huán)狀擋板91內(nèi)側(cè)面到所述套筒9遠(yuǎn)離所述蓋板102的一端的距離等于或大于所述彈性元件處于最小壓縮狀態(tài)的長度；安裝時螺旋彈簧直接放置在套筒9內(nèi)，方便安裝；而且使結(jié)構(gòu)比較緊湊。彈性元件6的第二端通過環(huán)狀擋板91與蓋板102連接，即套筒9與蓋板102連接，彈性元件6的第二端與套筒9上的環(huán)狀擋板91連接。

另外，在本實用新型的其他實施例中，彈性元件6可以為鋼板彈簧，鋼板彈簧為多個，均勻布設(shè)于連接桿4的外周，鋼板彈簧的下端為第一端，鋼板彈簧的上端為第二端，鋼板彈簧的第一端與限位擋板5連接，鋼板彈簧的第二端與蓋板102連接。同理，也可以在鋼板彈簧以及連接桿4外套設(shè)套筒9，套筒9的結(jié)構(gòu)、位置以及作用與上述相同，此處不再贅述。當(dāng)然，彈性元件6還可以采用橡膠彈簧等等。

在本實施例中，蓋板102上固定有“L”字形的安裝座10，安裝座10的水平部延伸至限位擋板5下方，開關(guān)7安裝于安裝座10的水平部，且位于限位擋板5的下方，開關(guān)7用于控制氣浮軸承2斷氣并抱緊Z軸1。另外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，安裝座10可以設(shè)置板狀，一端安裝于Z軸1的中空部101的側(cè)壁，一端延伸至限位擋板5下方供安裝開關(guān)7，當(dāng)然安裝座10還可以根據(jù)需要設(shè)置成其他形狀，此處不做特殊限定。開關(guān)7為按壓式開關(guān)7，限位擋板5在彈性元件6的彈力作用下擠壓開關(guān)7即可控制氣浮軸承2斷氣并抱緊Z軸1。開關(guān)7的觸點與限位擋板5的距離不大于開關(guān)7行程，約為1mm。

下面詳細(xì)說明本實用新型Z軸防墜裝置的使用過程。

當(dāng)三坐標(biāo)測量機正常工作時，鋼帶3緊繃，連接桿4受向上拉力，螺旋彈簧處于壓緊狀態(tài)，開關(guān)7常閉，控制系統(tǒng)為氣浮軸承2提供恒壓氣體，氣浮軸承2工作，Z軸1上下移動；當(dāng)鋼帶3脫落時，螺旋彈簧釋放彈力，連接桿4受向下壓力，限位擋板5觸動開關(guān)7，控制系統(tǒng)停止為氣浮軸承2供氣，氣浮軸承2斷氣，Z軸1被氣浮軸承2抱死，動作完成。

上述所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何合適的方式結(jié)合在一個或更多實施方式中，如有可能，各實施例中所討論的特征是可互換的。在上面的描述中，提供許多具體細(xì)節(jié)從而給出對本實用新型的實施方式的充分理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，可以實踐本實用新型的技術(shù)方案而沒有所述特定細(xì)節(jié)中的一個或更多，或者可以采用其它的方法、組件、材料等。在其它情況下，不詳細(xì)示出或描述公知結(jié)構(gòu)、材料或者操作以避免模糊本實用新型的各方面。

本說明書中使用“約”的用語通常表示在一給定值或范圍的20％之內(nèi)，較佳是10％之內(nèi)，且更佳是5％之內(nèi)。在此給定的數(shù)量為大約的數(shù)量，意即在沒有特定說明的情況下，仍可隱含“約”“大約”“大致”“大概”的含義。

雖然本說明書中使用相對性的用語，例如“上”“下”來描述圖標(biāo)的一個組件對于另一組件的相對關(guān)系，但是這些術(shù)語用于本說明書中僅出于方便，例如根據(jù)附圖中所述的示例的方向。能理解的是，如果將圖標(biāo)的裝置翻轉(zhuǎn)使其上下顛倒，則所敘述在“上”的組件將會成為在“下”的組件。當(dāng)某結(jié)構(gòu)在其它結(jié)構(gòu)“上”時，有可能是指某結(jié)構(gòu)一體形成于其它結(jié)構(gòu)上，或指某結(jié)構(gòu)“直接”設(shè)置在其它結(jié)構(gòu)上，或指某結(jié)構(gòu)通過另一結(jié)構(gòu)“間接”設(shè)置在其它結(jié)構(gòu)上。

本說明書中，用語“一個”、“一”、“該”和“所述”用以表示存在一個或多個要素/組成部分/等；用語“包含”、“包括”和“具有”用以表示開放式的包括在內(nèi)的意思并且是指除了列出的要素/組成部分/等之外還可存在另外的要素/組成部分/等；用語“第一”和“第二”等僅作為標(biāo)記使用，不是對其對象的數(shù)量限制。

應(yīng)可理解的是，本實用新型不將其應(yīng)用限制到本說明書提出的部件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和布置方式。本實用新型能夠具有其他實施方式，并且能夠以多種方式實現(xiàn)并且執(zhí)行。前述變形形式和修改形式落在本實用新型的范圍內(nèi)。應(yīng)可理解的是，本說明書公開和限定的本實用新型延伸到文中和/或附圖中提到或明顯的兩個或兩個以上單獨特征的所有可替代組合。所有這些不同的組合構(gòu)成本實用新型的多個可替代方面。本說明書所述的實施方式說明了已知用于實現(xiàn)本實用新型的最佳方式，并且將使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠利用本實用新型。