[發明專利]機床工作主軸和/或工作臺的環形軌跡的精度校驗裝置

無效

• 申請號: 201010506947.1
• 申請日: 2010-10-14
• 公開（公告）號: CN102042818A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 豪斯特·德雷爾
• 申請（專利權）人: 德雷爾激光測量技術股份有限公司
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02;G08C17/02;B23Q17/00
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 張文;劉繼富

技術領域

本發明涉及一種用于校驗尤其是NC控制的機床的工作主軸和/或工作臺要行經的環形軌跡的精度的裝置，所述裝置具有：可共軸地固定在工作主軸上的夾持元件；可固定在夾持元件上的第一樞軸承，該第一樞軸承具有與工作主軸共軸的轉動軸線和與其正交的、第一轉盤軸承的樞轉軸線；具有轉盤軸承的測量臂；容納測量臂的調節裝置，該調節裝置帶有第二轉盤軸承，該第二轉盤軸承具有與第一轉盤軸承的樞轉軸線平行的樞轉軸線；第二樞軸承，其帶有與工作主軸平行的轉動軸線和支承第二樞軸承的定子，其中在測量臂中設置有用于確定工作主軸與環形軌跡的徑向偏差的長度測量系統。

背景技術

這種類型的裝置已經在EP?1?826?642A1中公開。借助這種裝置可以高精度地測量工作主軸沿著環形軌跡的運動(例如用于制造工件上的圓柱面)。類似的裝置在DE?295?12?250U1和EP?0?526?056A1中公開。這些裝置提供了如下優點：針對圓柱面的不同直徑的精度校驗，不再必須使用相應不同的分度圓柱。

然而，這些裝置由于電感性的測量值檢測而在其分辨率和精度方面受到限制。此外，必須容忍在2mm的測量長度上達到±9μm的漂移偏差。該偏差對于高精度的機床而言通常是過大的。

發明內容

基于EP?1?826?642A1，本發明所基于的任務是提出一種開頭所描述類型的裝置，借助該裝置能夠執行更精確的測量。

該任務在開頭所提及類型的裝置的情況下根據本發明通過如下方式來解決：長度測量系統具有載有標記的玻璃棒和讀取裝置。

具有玻璃棒和讀取裝置的長度測量系統具有的主要優點是：在5mm的測量長度的情況下，該長度測量系統具有小到可忽略的小于1μm的漂移偏差。由溫度引起的玻璃棒的長度改變小到可忽略，并且讀取裝置設置為使得在其尺寸中的改變不會有影響或幾乎沒有影響。在測量臂水平定位的情況下，讀取裝置處于第二樞軸承的垂直轉動軸線中，使得長度改變是中性的。在此，可以在三個平面(X-平面、Y-平面和Z-平面)的每個平面中對環形軌跡進行測量。

根據本發明，玻璃棒固定在與第一轉盤軸承相連的沖桿上。該玻璃棒也可以通過支承體固定在調節裝置上。與此相對，根據本發明，讀取裝置通過支承體固定在調節裝置上。可替選地，讀取裝置也可以固定在與第一轉盤軸承相連的沖桿上。于是，玻璃棒或讀取裝置可以被推移。

在一個優選的實施形式中，玻璃棒設置有朝著讀取裝置的編碼，尤其是設置有條形碼。形成標記的該條形碼可以以非常高的分辨率例如通過刻蝕或壓印施加在玻璃棒上并且由讀取裝置讀取。

如果如在一個優選實施例中所設計的那樣讀取裝置是光學性質的，則數據檢測以無接觸的方式進行并且因此是無磨損且對干擾不敏感的。

為了將易受干擾性保持為盡可能小，測量臂具有用于將所測量的數據數字化的電子裝置。這些數據以有線連接的方式進行傳送。

在一個優選的實施例中設計的是，所述裝置具有用于按時間耦合所測量的數據的時間測量裝置。以此方式，除了可以檢測徑向偏差之外還可以檢測觸發信號之間的時間差。

為了能夠無干擾且無損耗地傳輸測量值，旋轉單元具有發送和/或接收裝置用于以無線方式將數據傳送給定子和/或外部的發送和/或接收裝置。該過程可以在測量期間或者在測量結束之后進行。

根據本發明，定子具有發送和/接收裝置用于以無線方式將數據傳送給外部的發送和/或接收裝置。數據的處理可以以此方式在外部的設備中進行并且可以去除定子中的存儲器。

在一個優選的實施例中，發送和/或接收裝置借助無線電或根據藍牙標準來工作。

在本發明的一個改進方案中設計的是，定子具有用于檢測第二樞軸承的轉速裝置，尤其是用于檢測第二樞軸承的轉速的編碼器。優選地，在定子中設置有用于保存借助該裝置所檢測的速度數據的存儲裝置。一個有利的實施形式設計為，在定子中設置有用于將長度測量系統的數據和速度數據關聯的分析裝置。除了純粹的環形測量之外，現在還可以測量工作主軸的同步速度。優點在于，根據該測量可以確定所得到的圓周誤差是否歸因于機床的機械裝置、電驅動裝置和/或電子裝置。

附圖說明

本發明的其他優點、特征和細節從從屬權利要求和以下的說明中得到，在以下的說明中參照附圖描述了特別優選的實施例。在此，附圖中所示的以及在說明書和權利要求中提及的特征可以本身分別單獨地或者任意組合地反映本發明的本質。

其中：

圖1示出了根據本發明的測量裝置的一個優選實施形式的側視圖；

圖2示出了通過在兩個測量位置中的測量臂的縱截面；

圖3示出了通過根據本發明的長度測量系統的縱截面；并且