[發(fā)明專利]一種平行平面參數(shù)在機(jī)測量系統(tǒng)及測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911293723.4
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN111060010A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉常杰;閻超
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/02;G01B11/26
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 張建中

1.一種平行平面參數(shù)在機(jī)測量系統(tǒng)，包括機(jī)床工作臺及機(jī)床主軸，待測工件位于所述機(jī)床工作臺上，待測工件的兩平行平面垂直于所述機(jī)床工作臺；其特征在于，還包括測量裝置及兩個量塊；所述測量裝置包括兩個測距傳感器；兩個所述測距傳感器位于所述機(jī)床主軸軸線的兩側(cè)且分別與所述機(jī)床主軸固接，兩個所述測距傳感器的測量方向平行于所述機(jī)床工作臺并垂直于待測工件的兩平行平面；兩個所述量塊位于所述機(jī)床工作臺上且其測量面與待測工件的兩平行平面平行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平行平面參數(shù)在機(jī)測量系統(tǒng)，其特征在于，兩個所述測距傳感器相對于所述機(jī)床主軸軸線對稱。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平行平面參數(shù)在機(jī)測量系統(tǒng)，其特征在于，所述測量裝置還包括平行于所述機(jī)床工作臺的連接板；所述連接板固接在所述機(jī)床主軸上，且其中心位于所述機(jī)床主軸軸線上；兩個所述測距傳感器安裝在所述連接板的兩端。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的平行平面參數(shù)在機(jī)測量系統(tǒng)，其特征在于，所述測量裝置還包括與所述機(jī)床主軸配合的彈簧夾頭；所述連接板與所述彈簧夾頭固接；所述彈簧夾頭與所述機(jī)床主軸可拆卸連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平行平面參數(shù)在機(jī)測量系統(tǒng)，其特征在于，所述量塊為平行規(guī)。

6.一種平行平面參數(shù)在機(jī)測量方法，其特征在于，使位于機(jī)床工作臺上的待測工件的兩平行平面垂直于機(jī)床工作臺；將兩個測距傳感器搭載在機(jī)床主軸上，使兩個測距傳感器的測量方向平行于機(jī)床工作臺并垂直于待測工件的兩平行平面；將兩個量塊固定在所述機(jī)床工作臺上，使兩個量塊的測量面與待測工件的兩平行平面平行；

測量前對兩個量塊的相對測量面間的間距進(jìn)行檢定；

測量時，首先兩個測距傳感器各自測量與其測頭相對的量塊測量面的距離；然后兩個測距傳感器對應(yīng)待測工件的兩平行平面上的各測量點，各自測量其與其測頭相對的工件平面的距離；根據(jù)每個測距傳感器到其測頭相對的量塊測量面的距離讀數(shù)，與到其測頭相對的工件平面的距離讀數(shù)，以及兩個量塊的相對測量面間的檢定間距，得到對應(yīng)各測量點的待測工件的兩平行平面間的距離。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的平行平面參數(shù)在機(jī)測量方法，其特征在于，測量待測工件的兩平行平面間的距離的具體方法包括：

驅(qū)動機(jī)床主軸，使其搭載的兩個測距傳感器移動至兩個量塊之間；兩個測距傳感器各自測量與其測頭相對的量塊的距離；

然后使兩個測距傳感器移動到待測工件的兩平行平面間的某個測量位置，該測量位置對應(yīng)待測工件的兩平行平面上的一個測量點；兩個測距傳感器各自測量其與其測頭相對的工件平面的距離；得到對應(yīng)該測量點，每個測距傳感器到其測頭相對的量塊測量面的距離讀數(shù)，與到其測頭相對的工件平面的距離讀數(shù)的讀數(shù)差；再根據(jù)兩個量塊的相對測量面間的檢定間距，得到對應(yīng)該測量點的待測工件的兩平行平面間的距離；

使兩個測距傳感器在待測工件的兩平行平面間移動，對應(yīng)待測工件的兩平行平面上的不同測量點，兩個測距傳感器各自測量其與其測頭相對的工件平面的距離；從而獲得待測工件的兩平行平面上的多個測量點數(shù)據(jù)；由這些數(shù)據(jù)得到待測工件的兩平行平面的平均間距及平行度。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的平行平面參數(shù)在機(jī)測量方法，其特征在于，兩個測距傳感器各自測量與其測頭相對的量塊測量面的距離，用于標(biāo)定兩個測距傳感器的間距；對應(yīng)待測工件的兩平行平面上的不同測量點，使兩個測距傳感器在待測工件的兩平行平面間移動并測量，根據(jù)兩個測距傳感器各自測量的其與其測頭相對的工件平面的距離讀數(shù)，及兩個測距傳感器的間距的標(biāo)定值，得到對應(yīng)不同測量點的待測工件的兩平行平面的間距。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的平行平面參數(shù)在機(jī)測量方法，其特征在于，兩個測距傳感器在待測工件的兩平行平面間移動的軌跡及測量位置通過編程設(shè)定。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的平行平面參數(shù)在機(jī)測量方法，其特征在于，確定兩測距傳感器與機(jī)床主軸的相對位置關(guān)系，當(dāng)兩個測距傳感器在待測工件的兩平行平面間移動測量時，由機(jī)床主軸的位置坐標(biāo)得到兩測距傳感器的位置坐標(biāo)；將兩測距傳感器的測量數(shù)據(jù)與其測量位置坐標(biāo)同步存儲；由其中任一個測距傳感器測量得到的其與其測頭相對的工件平面的距離，得到該平面上相應(yīng)測量點的坐標(biāo)，由該平面多個測量點的坐標(biāo)來計算該平面的平面度、平面內(nèi)直線度以及相對于其它已知平面的垂直度，由待測工件的兩平行平面上的不同測量點坐標(biāo)獲得兩平行平面的間距及平行度。