[发明专利]单臂三维测量划线机用立柱限位装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种丝杠螺牙保护机构，具体涉及单臂三维测量划线机用立柱限位装置。

背景技术

单臂测量划线仪是广泛运用于机械加工领域的一种装置，其主要作用是在工件上划线，为工件的加工提供参照。单臂测量划线仪主要由三坐标测量划线主机、划线工作台、划线部件、数显仪、精密电子测头系统、Y轴量程加长系统以及图形处理图软件等几部分组成。划线部件包括划线座和划线针，划线座安装在Y轴水平臂上。

单臂测量划线仪是一种集光和机电于一体的高效过功能划线装置，它能快速、有效地完成对复杂零部件及模型件的三维划线。单臂测量划线仪的精度和调校与待划线产品的生产质量有密切关系，高精度的单臂测量划线仪是制造高质量产品的重要保障。

单臂测量划线仪的体积从几十立方厘米到几立方米不等，针对不同体积的零件选择不同大小的划线仪。体积大的划线仪在划线中暂停时，会具有较大惯性，且由于其体积大，支撑水平臂的立柱较高，当立柱暂停移动时，其上距离工作平台较远的部位仍会沿着之前的运动轨迹继续运动。由于立柱下端与丝杠连接，被丝杠固定，立柱越高，立柱停止运动时，其顶部惯性越大，进而使立柱与丝杠的连接部位受到极大应力，破坏立柱与丝杠上的螺牙，影响划线机的测量精度，降低了划线机的使用寿命。

发明内容

本发明目的在于提供单臂三维测量划线机用立柱限位装置，解决立柱暂停移动时，由于立柱过高，导致立柱与丝杠的连接部位受到极大应力，破坏立柱与丝杠上的螺牙，影响划线机的测量精度，降低了划线机的使用寿命的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

单臂三维测量划线机用立柱限位装置，包括挡位组件、支撑组件和驱动组件，所述挡位组件包括凸轮、以及轴线互相平行的转轴和驱动柄，所述转轴的一端贯穿凸轮后与支撑组件连接，所述驱动柄的一端与凸轮连接，驱动柄的另一端与驱动组件铰接，所述驱动组件驱使驱动柄绕着转轴转动，并带动凸轮绕着转轴转动。

将本保护机构设置在立柱一侧，且位于立柱的移动方向；转轴通过支耳与立柱的侧壁连接，且使凸轮的侧壁与立柱上远离丝杠的侧壁有间隙。当立柱即将暂停时，启动驱动组件，驱动柄绕着转轴转动，并带动凸轮绕着转轴转动，随着凸轮的转动，凸轮的侧壁与立柱上远离丝杠的侧壁接触，并保持接触状态。由于立柱顶部有凸轮限制其继续保持原方向运动，因此避免了立柱顶部过大惯性而在立柱与丝杠连接部位产生极大应力的情况出现，保护了立柱与丝杠连接部位的螺牙，避免了螺牙损坏而影响划线机的测量精度的情况出现，提高了划线机的使用寿命。

当立柱停稳后，回退凸轮，使其与立柱分离。以为下一次立柱移动后的暂停做准备。

进一步地，所述驱动组件包括依次连接的铰接杆、连接杆和驱动轴，在支撑组件上设置有支撑板，所述驱动轴的一端活动贯穿支撑板后与电机连接，驱动轴的另一端与连接杆的一端连接，连接杆上远离驱动轴的一端与铰接杆的一端铰接，铰接杆上远离连接杆的一端与驱动柄铰接；

所述驱动轴的轴线与转轴的轴线平行，且驱动轴、连接杆和铰接杆互相垂直。

进一步地，还包括控制器和压力传感器，所述压力传感器以及驱动组件中的电机均与控制器连接，压力传感器设置在凸轮的侧壁上，并将其感应到的压力信号发送给控制器，所述控制器接收来自于压力传感器的信号，并控制驱动组件中电机的输出功率。

控制器采用单片机，其型号优选AT89C51；压力传感器的型号优选EVT-10G。

控制器根据压力传感器传递来的压力信号控制驱动组件中电机的输出功率。当凸轮压在立柱上的压力不足以限制住立柱此端的移动时，则继续驱动电机，使凸轮继续转动，直至压力传感器传递来的压力符合要求，避免凸轮的限制力过小，导致立柱限位不够的情况出现。

进一步地，在凸轮的侧壁上设置有一层弹性橡胶层，所述压力传感器位于弹性橡胶层上远离凸轮的一侧。

进一步地，所述挡位组件、支撑组件和驱动组件均有两个，挡位组件分别各与一个支撑组件、一个驱动组件配合，且挡位组件彼此沿一平面对称设置，当凸轮绕着转轴转动，凸轮之间的距离能缩短。

一个挡位组件位于立柱一侧，另一个挡位组件位于立柱另一次，且挡位组件之间对应点的连线平行于立柱的移动方向。在立柱一侧设置挡位组件只能对立柱一个方向的运动起到限位；因此需要立柱两侧均设置挡位组件，使立柱无论在丝杠哪个方向移动下的暂停，停止均能在挡位组件的作用下，降低立柱与丝杠连接部位处的应力。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：