用于坐标测量机的梁、所述梁的制造方法、以及具有所述梁的测量机.pdf

一种用于测量机(1)的梁(12)由多个挤压的梁构件(14)构成，这些梁构件彼此并排地设置并且焊接在一起，从而每个梁构件构成了梁本身的横截面的一部分；这些梁构件(14)和梁(12)具有形状类似于等边三角形的中空截面。

1.  一种用于测量机(1)的梁(12)，其特征在于，所述梁包括多个梁构件(14)，每个所述梁构件的横截面均构成所述梁(12)的横截面的一部分，所述梁构件(14)彼此并排地设置并且焊接在一起，从而形成了整体的所述梁(12)。

2.  根据权利要求1所述的梁，其特征在于，所述梁构件(14)具有彼此相同的截面。

3.  根据权利要求1或2所述的梁，其特征在于，所述梁构件(14)具有中空的横截面。

4.  根据前述权利要求中任一项所述的梁，其特征在于，所述梁(12)和所述梁构件(14)具有基本上类似等边三角形形状的横截面。

5.  根据权利要求4所述的梁，其特征在于，每个所述梁构件(14)均具有三个主面(15)，所述主面之间夹有宽度比所述主面(15)小得多的倒角(16)，并且每个倒角与其相邻的所述主面(15)形成了相应的边缘(17)。

6.  根据权利要求5所述的梁，其特征在于，所述梁构件(14)彼此并排地设置，从而与每个梁构件(14)的其中一个面(15)相邻的边缘(17)面对着所述梁(12)的内侧，并与另外两个梁构件(14)的相应的边缘(17)相配合，所述梁构件(14)界定了所述梁(12)的中央腔，所述中央腔具有类似于等边三角形形状的横截面。

7.  根据权利要求6所述的梁，其特征在于，所述梁(12)的每个面均由并排设置的两个不同的梁构件(14)的彼此共面的相应的面(15)来限定，在所述相应的面之间，相应梁构件(14)的倒角(16)构成了具有三角形横截面的中间凹入(18)，所述梁构件(14)借助于沿着所述凹入(18)的连续的焊缝(19)而彼此结合，所述凹入容纳所述焊缝的焊接材料。

8.  根据前述权利要求中任一项所述的梁，其特征在于，所述梁(12)的侧面被加工以限定多个导轨(8)。

9.  一种测量机，其特征在于，所述测量机包括根据前述权利要求中任一项所述的梁。

10.  根据权利要求9所述的测量机，其特征在于，所述测量机是具有柱子的机器，所述机器具有两个柱子支撑结构(2、3)和包含所述梁(12)的移动横向构件(6)。

11.  一种制造用于测量机(1)的梁的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
-通过挤压获得多个梁构件(14)，每个所述梁构件(14)具有的横截面等于所述梁(12)的横截面的一部分；以及
-将所述梁构件(14)彼此并排地设置并且焊接在一起，从而形成所述梁(12)。

12.  根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法包括对所述梁的面进行加工以获得导轨(8)的步骤，以及对所述导轨(8)进行表面处理的步骤。

用于坐标测量机的梁、所述梁的制造方法、以及具有所述梁的测量机
技术领域
本发明涉及用于坐标测量机的梁、和用于该梁的制造方法、以及具有所述梁的测量机。
本发明发现了一种在具有柱子(pillar)的大尺寸类型的坐标测量机中特别有利的(虽然不是唯一的)应用，为了更加清楚，在下文中将通过实例的方式对本发明进行介绍，但是这并不意味着本发明失去任何通用性。
背景技术
在本领域中已知的是柱式测量机，其包括一对横向支撑结构，每个横向支撑结构由多个彼此对齐的竖直柱子以及由这些柱子支撑的顶部水平固定梁构成。两个支撑结构的固定梁彼此平行，并且平行于机器的第一坐标轴线。机器还包括一个水平的并横过固定梁的移动梁，该移动梁支撑在固定梁上并且可以在第一轴线的方向上沿着这些固定梁上制成的导轨滑动。移动梁又包括多个沿其纵向轴线设置的多个导轨，该纵向轴线正交于第一轴线并且构成了机器的第二轴线。由移动梁承载的一个托架(carriage)在移动梁的导轨上沿着第二轴线是可移动的。最后，一个柱状测量头(columnmeasuring head)由托架承载并且相对于托架沿着机器的第三轴线可竖直地移动。测量头被设计成在其底端处安装有接触型或遥控型探测器装置。
在所描述类型的测量机中，移动梁一般为相当大的尺寸，具有在3至4米范围内的长度以及在0.6米或以上范围内的横截面尺寸，以便在其上提供最大可能的刚度。为了使得梁的质量保持在可接受的限度内，所述梁由轻合金制成，例如铝合金。然而，横截面尺寸的大小使其不能够使用传统的挤压工艺。因此必须通过铸造来获得梁，这样一来生产成本由于双重原因而变得很高。第一方面，铸造过程本身比挤压过程费用高；第二方面，利用铸造所获得的粗糙梁(rough beam)的冶金特性使得不能够通过机械加工操作(精铣削)和表面硬化而在粗糙梁上直接构造出用于托架的滑动导轨。替代地，必须用具有适当特性的材料进行局部沉积，并且随后进行机械抛光，导轨可以在梁本身上制成，而无需承担成本高的材料沉积操作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于测量机的梁，其将能够解决上述的现有技术中相关的难题。
通过本发明实现了上述目的，到目前为止，本发明涉及用于测量机的梁，其特征在于，该梁包括多个梁构件，每个梁构件在横截面上构成所述梁的横截面的一部分，所述梁构件彼此并排地(alongside)设置并且被焊接在一起，从而形成了整体的所述梁。
以这种方式，尽管梁的整体尺寸使得阻碍了通过挤压单一件而制造该梁，但是构成该梁的构件可以被挤压成型。因此，与根据已知技术由铸造所获得的整体式(monolithic)梁相比，这种梁的成本得到控制。
根据本发明的一个优选实施方式，这些构件具有中空的横截面并且彼此相同。
具体地，梁和各个构件的横截面均优选地成形为类似于等边三角形的形状。
根据本发明进一步的优选特征，这些构件通过连续且贯穿的焊缝而彼此结合。
本发明还涉及一种制造用于测量机的梁的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
-通过挤压制造多个梁构件，每个所述梁构件具有的横截面等于所述梁的横截面的一部分；以及
-将所述梁构件彼此并排设置并且焊接在一起，从而形成所述梁。
附图说明
为了更好地理解本发明，下面将参照附图通过非限制性实例对优选实施方式进行描述，在附图中：
图1是具有根据本发明而建造的梁的测量机的示意性透视图；以及
图2是本发明的梁的放大比例的截面。
具体实施方式
参照图1，用1表示的是一个柱式测量机，其包括一对横向支撑结构2、3，每个横向支撑结构由多个彼此对齐的竖直柱子4(在所示出的实例中仅有两个)以及由这些柱子4支撑的顶部水平固定梁5构成。两个支撑结构2、3的固定梁5彼此平行，并且平行于机器1的第一坐标轴线X。机器1还包括横过固定梁5的水平横向构件6，该水平横向构件支撑在固定梁上并且可以沿第一轴线X的方向在固定梁5本身上制成的导轨7上滑动。横向构件6包括移动梁12，在下文中简单地用“梁12”限定，在图2中的截面图中示出该移动梁，但是在图1中不能清楚地看见，仅能看见其具有传统类型的防护壳13a、13b。梁12又限定了多个平行于其纵向轴线的导轨8(图2)，该纵向轴线正交于第一轴线并且构成了机器的第二轴线Y。
由梁12承载的托架9沿着导轨8在第二轴线Y上是可移动的。最后，柱状测量头10由托架9承载并且相对于托架沿着机器的第三轴线Z可竖直地移动。测量头10被设计成在其底端处(未示出)安装有与其接触的或者距其一定距离的探测器装置11(均为示出)。
参照图2，梁12具有类似于带倒角边(chamfered edge)的等边三角形形状的横截面。梁12由三个梁构件14构成，每个梁构件均具有类似于带倒角边的等边三角形形状的横截面，这些梁构件14纵向延伸经过梁12的长度并且其每个的横截面均构成了梁12的横截面的一部分。这些构件14是中空的并且借助于挤压而方便地获得，优选地由铝合金制成。
更具体地，每个构件14具有三个主面15，这些主面之间插入有宽度比主面宽度小得多的倒角16，并且倒角与面15形成了边缘17。
这些构件14彼此并排地设置，从而邻接每个构件14的其中一个面15的边缘17面对着梁12的内侧，与另外两个构件14的相应的边缘17相配合。因此，梁12的每个面均由并排设置的两个不同构件14的彼此共面的相应的面15来限定，在相应的面之间，相应构件14的倒角16形成了具有三角形横截面的中间凹入18。这些构件14借助于沿着凹入18的连续的焊缝19而彼此结合，这些凹入容纳焊缝的焊接材料。由于构件14仅仅沿着限定相应的凹入18底部的边缘17而配合，所以焊缝19为贯通焊缝，以确保了均匀且受控的特性。
三个构件14在它们之间形成了梁16的内腔21，其横截面形状类似于等边三角形，该内腔与构件14的中空结构一起给予梁12非常轻但同时又刚硬的结构。
一旦制成了焊缝19，则如此获得的(粗糙)梁12(该梁的整体尺寸由图2中的虚线所指示)的面受到粗加工，在此过程中，多余的焊接材料被去除，并且留下了凸起的纵向区域，这些区域设计为构成用于托架9的导轨8。然后，所述区域经过诸如精铣削或磨削的抛光加工，以便获得必需的尺寸精度和抛光水平。最后，导轨8经过表面硬化的热处理。
最后，显然的是，在不脱离所附权利要求所限定的保护范围的情况下，可以对这里描述的梁12进行更改和变化。
特别地，构成梁12的构件14的形状和数量可以发生变化。