[發(fā)明專利]測定坐標(biāo)測量儀中測量誤差的方法和坐標(biāo)測量儀計量器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01102415.1
• 申請日: 2001-01-31
• 公開（公告）號: CN1368631A
• 公開（公告）日: 2002-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 松田次郎;淺沼進(jìn);柴田政典
• 申請（專利權(quán)）人: 日本國經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省產(chǎn)業(yè)技術(shù)總合研究所;株式會社淺沼技研;松田次郎
• 主分類號: G01B5/008
• 分類號: G01B5/008
• 代理公司: 北京銀龍專利代理有限公司
• 代理人: 皋吉甫

本發(fā)明涉及一種測量和測定坐標(biāo)測量儀固有誤差變化的方法，該方法用于測量，例如機(jī)械部件尺寸等，還涉及一種坐標(biāo)測量儀計量器，該計量器用于測量坐標(biāo)測量儀的誤差。

在公知的具有能沿三相互正交方向移動的可移動探針的坐標(biāo)測量儀中，為了測量物體的尺寸，將可移動探針的探針頭與設(shè)置在測量臺上的待測量物體接觸。例如該物體可以是機(jī)械部件，如發(fā)動機(jī)的缸體或傳動齒輪箱的箱體。

一般，在這樣的坐標(biāo)測量儀中，探針可在三個相互正交方向移動。例如，公開號為H02-306101的日本待審專利公開了一種坐標(biāo)測量儀，其中第一龍門架式移動件沿水平導(dǎo)軌直線移動，該水平導(dǎo)軌在測量臺的相對側(cè)上延伸，待測量物體在測量臺上固定住。第一移動件具有安裝在其上的第二移動件，以便在垂直于第一移動件移動方向的水平方向移動。

第二移動件具有垂直移動軸部，其前端具有探針，探針上固定有球。當(dāng)使球接觸設(shè)置在測量臺上的待測物體的上面時，探針在三維方向移動以測量物體的每部分尺寸。

根據(jù)如上所述的坐標(biāo)測量儀，如果探針的球磨損了，則不再能進(jìn)行正確測量。為防止這種情況，將參考計量器以測量間隔設(shè)置在測量臺上，測量參考計量器每部分尺寸以校正由于探針球磨損產(chǎn)生的誤差。

坐標(biāo)測量儀的測量誤差包括，由導(dǎo)向件，如探針頭移動的導(dǎo)軌的偏斜或扭曲引起的探針頭彎曲移動引起的誤差，或引導(dǎo)探針在兩相互正交方向移動的兩導(dǎo)向件偏離直角的角度引起的誤差。

在現(xiàn)有技術(shù)中，通過以不同方向設(shè)置在測量臺上的參考計量器獲得坐標(biāo)測量儀的導(dǎo)向件平直度或?qū)蚣恼恍浴Ｒ虼耍瑴y定坐標(biāo)測量儀誤差的測量工作費(fèi)時費(fèi)工。

近年來，一方面，在公司或工廠中已經(jīng)提高了坐標(biāo)測量儀的工作效率，率，以便確定精確而復(fù)雜的機(jī)加工工件的尺寸，另一方面，從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)來看或考慮到實(shí)際應(yīng)用，趨向于連續(xù)使用坐標(biāo)測量儀而不必定期地檢查其性能。

本發(fā)明的一個目的是通過提供一種測定測量誤差的方法而消除上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，其中可以方便而精確地完成與坐標(biāo)測量儀中儀器軸的平直度和儀器軸的正交性有關(guān)的誤差測定。

本發(fā)明的另一目的是提供一種實(shí)現(xiàn)測量誤差測定方法的坐標(biāo)測量儀計量器。

一種根據(jù)本發(fā)明的坐標(biāo)測量儀的測量誤差測定方法應(yīng)用于坐標(biāo)測量儀的誤差測定，其中探針頭在三個不同的相互正交的軸上相對于待測量物體移動。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于測定坐標(biāo)測量儀測量誤差的方法，其中探針頭沿三相互正交的儀器軸相對于待測量物體移動，包括：

第一步驟，在坐標(biāo)測量儀的測量臺上設(shè)置用于所述測量儀的計量器，該計量器具有多個球，球的中心在至少一相對于計量器的參考軸傾斜的直線上排成一行，該參考軸處于一虛擬參考面內(nèi)并沿虛擬參考面延伸，使得參考軸與坐標(biāo)測量儀的三個儀器軸之一平行并使得虛擬參考面與坐標(biāo)測量儀的剩下兩儀器軸任一軸平行；

第二步驟，設(shè)定正交坐標(biāo)系，其中坐標(biāo)軸之一與虛擬參考面內(nèi)的參考軸方向相同，使得通過坐標(biāo)測量儀測量每個球中心相對于所述兩儀器軸的坐標(biāo)；

第三步驟，繞參考軸將坐標(biāo)測量儀計量器旋轉(zhuǎn)180度，并再次在坐標(biāo)測量儀的測量臺上設(shè)置計量器；以及

第四步驟，設(shè)定正交坐標(biāo)，其中坐標(biāo)軸之一與虛擬參考面內(nèi)的參考軸方向相同，使得通過坐標(biāo)測量儀測量每個球中心相對于兩儀器軸的坐標(biāo)。

可以根據(jù)在第二步驟中獲得的垂直于坐標(biāo)測量儀的計量器參考軸方向的第i個球中心坐標(biāo)Yi以及在第四步驟中獲得的垂直于坐標(biāo)測量儀的計量器參考軸方向的第i個球中心坐標(biāo)Y’i通過計算最大值和最小值之間的差值(Yi-Y’i)/2，測定在參考軸方向的儀器軸平直度。

而且在一個實(shí)施例中，從在第二步驟中獲得的在計量器參考軸方向和垂直于該參考軸的方向上的球中心坐標(biāo)而獲得一回歸線，由此計算該一回歸線和參考軸之間的角度θ；此后從在第四步驟中獲得的在計量器參考軸方向和垂直于參考軸的方向上的球中心坐標(biāo)獲得一回歸線，由此計算該回歸線和參考軸之間的角度θ’，從而使用(θ-θ’)/2測定平行于虛擬參考面的兩儀器軸的正交性。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種坐標(biāo)測量儀計量器，包括；

多個球，坐標(biāo)測量儀的探針頭與球進(jìn)行接觸；以及

支撐所述球的支架，所述球沿一條線排列，該線傾斜于處于虛擬參考面內(nèi)并沿所述虛擬參考面延伸的參考軸，所述支架能連接到坐標(biāo)測量儀上，使得虛擬參考面平行于坐標(biāo)測量儀的兩可選擇的儀器軸，并使得參考軸平行于兩儀器軸中之一軸。

最好，支架由梯形塊制成，使得將球沿每條與梯形塊的非平行斜面平行的斜線布置和安裝。