УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ИНСТРУМЕНТА ОТНОСИТЕЛЬНО ОБЪЕКТА

Полезная модель относится к области координатных машин, предназначенных для точного позиционирования инструмента относительно объекта для проведения измерений или обработки.
Из публикации GB 2160975A, G01B 21/04, 02.01.1986 известно координатное измерительное устройство, содержащее основание, на котором на пневматических опорах установлен портал, представляющий собой арочную конструкцию, с возможностью его перемещения в первом горизонтальном направлении. По перекладине портала во втором горизонтальном направлении, перпендикулярном первому, перемещается каретка с инструментом, при этом обеспечена возможность перемещения инструмента в вертикальном направлении. Портал может быть неподвижным относительно основания, в таком случае подвижной в первом направлении выполнена платформа, на которой размещен объект. Такое устройство способно позиционировать инструмент относительно объекта по трем координатам, однако не обеспечивает необходимой для прецизионных операций точности.
Недостатки данного технического решения, вследствие которых возникают погрешности позиционирования инструмента, заключаются в следующем:
- изменяющийся прогиб перекладины портала из-за смещения центра тяжести при перемещении по ней каретки;
- вертикальное смещение портала на пневматических опорах, вызванное изменением зазора в пневматических опорах из-за неравномерной нагрузки на опоры при смещении центра тяжести портала.
Задачей полезной модели является создание конструкции, позволяющей повысить точность позиционирования инструмента относительно объекта.
Для решения этой задачи предложено устройство для позиционирования инструмента относительно объекта, содержащее основание, платформу, портал с размещенным на нем инструментом. При этом платформа, на которой размещен объект, установлена на основании с возможностью перемещения вдоль первой горизонтальной оси, а портал установлен на основании с возможностью перемещения вдоль второй горизонтальном оси, перпендикулярной первой горизонтальной оси.
Инструмент при этом может быть прикреплен к каретке, установленной на портале с возможностью ее перемещения вдоль вертикальной оси
В качестве инструмента может быть использован режущий или измерительный инструмент.
При использовании изобретения достигаются следующие технические результаты:
- неизменность прогиба перекладины и отсутствие вибрации, вызванной изменяющимся прогибом;
- отсутствие перекоса портала из-за изменения зазора в пневматических опорах портала вследствие смещения его центра тяжести.
Описание осуществления полезной модели будет пояснено ссылками на фигуру с изображением устройства для позиционирования инструмента относительно объекта.
Устройство для позиционирования инструмента относительно объекта содержит основание 1, на котором, по меньшей мере, на одной пневматической опоре 2 установлена платформа 3, имеющая возможность перемещения вдоль первой горизонтальной оси X. На платформе установлен объект для измерения или обработки (не показан).
На основании на пневматических опорах 4 установлен портал 5, представляющий собой арочную конструкцию, образованную стойками 6 и перекладиной 7. Портал имеет возможность перемещения вдоль второй горизонтальной оси Y, перпендикулярной первой оси.
На портале, по меньшей мере, на одной пневматической опоре 8 установлена каретка 9, имеющая возможность перемещения вдоль вертикальной оси Z. На каретке в месте крепления 11 установлен инструмент (не показан).
Пневматическая опора в общем случае включает направляющую, закрепленную на неподвижном в выбранной системе координат элементе, и имеющую магнитную связь с танкеткой, соединенной с подвижным элементом или выполненной с ним заодно. Танкетка снабжена каналами для подачи воздуха к направляющей, при этом давлением подаваемого из танкетки воздуха создается зазор между направляющей и танкеткой. Использование пневматических опор позволяет исключить трение между подвижными и неподвижными элементами, тем самым предотвратить износ и повысить точность позиционирования подвижного элемента в направлении перемещения.
Выполнение устройства с возможностью перемещения платформы вдоль первой оси и перемещения портала вдоль второй оси позволяет осуществлять позиционирование инструмента в горизонтальной плоскости, не прибегая к перемещению каретки по перекладине портала. Поскольку перемещение каретки по перекладине сопровождается изменяющимся прогибом перекладины и изменяющимся воздействием на пневматические опоры портала вследствие смещения его центра тяжести, то при использовании предложенного решения указанные факторы исключаются.
Таким образом, обеспечивается неизменность прогиба перекладины портала и отсутствие вибраций, вызванных изменяющимся прогибом, а также постоянство зазора в пневматических опорах портала, тем самым повышается точность позиционирования инструмента относительно объекта.