[實用新型]機床直線運動運行態的全自由度精度檢測裝置

有效

• 申請號: 201820152320.2
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN207742559U
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 楊川貴;米良;劉興寶;胡秋;滕強;夏仰球;唐強;陳衡
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院機械制造工藝研究所
• 主分類號: G05B19/401
• 分類號: G05B19/401
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 翟長明;韓志英

本實用新型公開了一種機床直線運動運行態的全自由度精度檢測裝置，該裝置包括基準尺、測量單元、安裝單元，能實現直線運動軸運動態的線性誤差和角度誤差同時測量；所述的基準尺為直線運動運行態的全自由度精度測量提供測量基準；所述的測量單元能實現直線運動運行態的線性誤差和角度誤差測量；所述的安裝單元能實現測量單元與機床間緊固連接。本實用新型的機床直線運動運行態的全自由度精度檢測裝置解決了線性誤差多平面分開測量、角度誤差分開測量造成測量耗時多、測量過程繁雜等問題，具有測量效率高、結構簡單、安裝方便等優點。

技術領域

本實用新型屬于機床直線運動裝置或機床的精度檢測、性能評估領域，具體涉及一種機床直線運動運行態的全自由度精度檢測裝置。

背景技術

直線運動運行全自由度精度是直線運動裝置、機床性能的關鍵指標，目前常用測量方法包括水平儀測量法、平尺與指示器組合測量法、激光干涉儀測量法。其中，水平儀測量法按照增量方式逐段測量所獲支點間高度差實現直線運動的線性誤差測量，同時利用高度差與其支點跨距實現角度誤差（俯仰、偏擺）測量；平尺與指示器組合測量法通過使指示器的測頭觸及固定在與直線運動周剛性連接部件上的直尺測量表面，實現直線運動軸的線性誤差測量，同時多測頭配合測量可實現角度誤差測量；激光干涉儀測量法通過利用直線度測量鏡組、角度偏差測量鏡組實現直線運動軸線性誤差和角度偏差測量。但是，水平儀測量法測量精度較低，并且水平儀測量法只能實現水平軸線性誤差測量、俯仰角度誤差測量和偏擺角度誤差測量，但是不能實現垂直軸線性誤差和傾斜角度誤差測量；由于平尺的測量平面通常為平行的，其只能實現直線運動軸的單平面內線性誤差和角度偏差測量，而需要通過多次調整平尺位置和指示器位置實現直線運動軸運行態全自由度精度測量，因此其測量效率低；激光干涉儀測量法為了實現直線直線運動運行態全自由度精度檢測，需要經歷多次的鏡組安裝、光路調整等工作，因此其存在測量時間成本高、測量過程復雜等缺點。

當前，亟需發展一種能實現機床直線運動運行態全自由度精度檢測的裝置，進行單軸的直線運動運行態全自由度精度的高精度、一次性檢測，提高直線運動運行態全自由度精度的檢測效率。

發明內容

本實用新型所要解決的問題是提供一種機床直線運動運行態的全自由度精度檢測裝置。

本實用新型的機床直線運動運行態的全自由度精度檢測裝置包括基準尺、測量單元和安裝單元；

所述的基準尺平行于機床Y軸線所在的ZY平面和XY平面并放置于工作臺上；

所述的測量單元由安裝板Ⅰ、安裝板Ⅱ、位移傳感器Ⅰ、位移傳感器Ⅱ、位移傳感器Ⅲ、位移傳感器Ⅳ 、位移傳感器Ⅴ和轉向塊構成，所述的安裝板Ⅰ與安裝板Ⅱ相互垂直，安裝板Ⅰ與測量平面Ⅲ平行且相距10mm，安裝板Ⅱ與測量平面Ⅱ平行且相距10mm；所述的位移傳感器Ⅰ、位移傳感器Ⅱ和位移傳感器Ⅲ固定在安裝板Ⅰ上，位移傳感器Ⅰ和位移傳感器Ⅲ測量機床Y軸線在ZY平面的直線度偏差和角度偏差，位移傳感器Ⅱ 和位移傳感器Ⅲ 測量機床Y軸線在ZX平面的角度偏差；所述的位移傳感器Ⅳ和位移傳感器Ⅴ固定在安裝板Ⅱ上，位移傳感器Ⅳ 和位移傳感器Ⅴ 測量機床Y軸線在XY平面的直線度偏差和角度偏差；所述的轉向塊通過螺釘固定安裝在安裝板Ⅰ上；

所述的安裝單元由拉釘、刀柄、鎖緊螺母和連接桿構成，所述刀柄通過拉釘與機床連接固定，所述連接桿通過鎖緊螺母與刀柄固定連接；

所述的安裝單元的連接桿與測量單元的轉向塊通過螺釘連接。

所述的基準尺為具有測量平面Ⅰ、測量平面Ⅱ、測量平面Ⅲ和測量平面Ⅳ且截面為正方形的長方體，所述的測量平面Ⅰ和測量平面Ⅱ在ZY平面內，所述測量平面Ⅲ和測量平面Ⅳ在XY平面內。

所述的位移傳感器Ⅰ、位移傳感器Ⅱ、位移傳感器Ⅲ、位移傳感器Ⅳ和位移傳感器Ⅴ為接觸式位移傳感器或非接觸式位移傳感器。

所述的轉向塊為具有三個空間垂直通孔的正方體形零件。