[發明專利]一種數控機床導軌型面快速檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 201410418988.3
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN104132627A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 李焱;馬曉波;謝志坤;仇健;劉啟偉;王海濱;葛任鵬
• 申請（專利權）人: 沈陽機床（集團）有限責任公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 孫玲

1.一種數控機床導軌型面快速檢測裝置，其特征在于：在導軌（10）的端部外側設有固定放置的激光發射器（1），分光鏡（2）和激光接收器（3），在導軌（10）的上表面設有可在導軌上移動的光學部件（4），光學部件（4）由兩組的光學鏡片組Ⅰ（5）和光學鏡片組Ⅱ（6）組成；分光鏡（2）將激光發射器（1）的輸入光源分成兩個光路分別進入光學鏡片組Ⅰ（5）和光學鏡片組Ⅱ（6），每束輸入光源在光學鏡片組Ⅰ（5）和光學鏡片組Ⅱ（6）內分別形成一束反射回路和一束折射回路，反射光和折射光分別輸入到激光接收器（3）中。

2.如權利要求1所述的數控機床導軌型面快速檢測裝置，其特征在于：所述的分光鏡（2）由一個wollaston棱鏡（2-1）和兩個物鏡（2-2）組成，兩個物鏡（2-2）的位置分別與光學鏡片組Ⅰ（5）和光學鏡片組Ⅱ（6）的位置對應。

3.如權利要求1所述的數控機床導軌型面快速檢測裝置，其特征在于：所述的光學鏡片組Ⅰ（5）的結構為，在光學鏡片組Ⅰ（5）的中部設有正分光鏡（5-1），正分光鏡（5-1）前上方設有反射鏡Ⅰ（5-2），后下方設置反射鏡Ⅱ（5-3），其中正分光鏡（5-1）的反射/折射面A與反射鏡Ⅰ（5-2）的反射面B垂直，反射鏡Ⅱ（5-3）的反射面C與正分光鏡（5-1）的反射/折射面A平行，且反射鏡Ⅱ（5-3）的反射光位于正分光鏡（5-1）的下方；其中正分光鏡（5-1）為底面和頂面水平，背面和兩個側端面垂直，前表面與底面呈α角。

4.如權利要求1所述的數控機床導軌型面快速檢測裝置，其特征在于：所述的光學鏡片組Ⅱ（6）的結構為，在光學鏡片組Ⅱ（6）的中部設有反分光鏡（6-1），反分光鏡（6-1）左側設有反射鏡Ⅲ（6-2），右側設置反射鏡Ⅳ（6-3），其中反分光鏡（6-1）的反射/折射面D與反射鏡Ⅲ（6-2）的反射面E垂直，反射鏡Ⅳ（6-3）的反射面F與反分光鏡（6-1）的反射/折射面D平行，且反射鏡Ⅳ（6-3）的反射光位于反分光鏡（6-1）的外部；其中反分光鏡（6-1）底面和頂面水平，背面和兩個側端面垂直，前表面與一端的側端面呈α角。

5.采用如權利要求2所述的檢測裝置對數控機床導軌型面快速檢測的方法，其特征在于包括以下步驟：

1）安裝檢測裝置，調整儀器，檢測導軌0檢測位的初始傾角偏差，即繞Y軸的轉動偏差δy（0）和繞Z軸的轉動偏差δz（0），并記錄在分析軟件中；

2）安裝激光發射器（1）、分光鏡（2）、激光接收器（3），將光學部件（4）安裝到導軌上表面0點檢測位，并調整光學部件（4）使其處于理想狀態，即無繞Y軸的轉動偏差δy和繞Z軸的轉動偏差δz；記錄此時的返回光路在激光接收器上的位置信息以及光學部件（4）和激光接收器（3）的初始距離dz（0）；

3）將光學部件（4）沿導軌移動到下一個測試位置，測試導軌偏差信息，反復執行此操作，直至完成整個導軌的測試；

4）當光學鏡片組從0檢測位沿導軌移動到n檢測位的過程中，激光接收器將接收到一系列的反饋光路信息，經軟件計算得到位置誤差信息：P0（dx，dy，δy，δz，dz）、P1（dx，dy，δy，δz，dz）、…Pn（dx，dy，δy，δz，dz），將位置誤差信息作為曲面的構造點，以及初始檢測位的偏差δy（0）和δz（0），即可得到單個導軌的型面誤差；

5）重復步驟1-4應用在另一個平行布置的導軌上，即可得到另一條導軌的型面誤差；

6）經對比可得到平行度誤差。