[發明專利]一種基于激光干涉原理的機床幾何誤差測量裝置

有效

• 申請號: 202010022069.X
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111189390B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 李海濤
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

一種基于激光干涉原理的機床幾何誤差測量裝置，包括機械跟蹤裝置及其上安裝的激光測量裝置；機械跟蹤裝置包括激光干涉儀，激光干涉儀通過干涉儀調整云臺和工作臺球鉸鏈連接，工作臺球鉸鏈底部安裝在機床連接臺上；干涉儀承載云臺同時安裝在上安裝座一、下安裝座三連接的伸縮桿一、二上，伸縮桿末端的連接板上安裝有刀頭處球鉸鏈與線性反射鏡，伸縮桿上的下安裝座一、二上裝有固定旋轉鏡和線性干涉鏡組；本發明通過伸縮桿增大激光干涉儀量程，通過球鉸鏈為激光干涉儀空間姿態調整提供保證，有效提高數控加工中心幾何誤差測量效率，通過計算機協同處理測量數據，實現測量自動化，具有運動靈活、操作簡單、測量高效的優點。

技術領域

本發明涉及機床幾何誤差測量技術領域，特別涉及一種基于激光干涉原理的機床幾何誤差測量裝置。

背景技術

目前的機床幾何誤差測量包括激光跟蹤儀、激光干涉儀等儀器，利用激光跟蹤儀雖然在操作與測量時具有時效性，但價格昂貴，測量成本過高；而激光干涉儀測量雖然具有較高精度，但測量每一項誤差需重新搭建光路，耗時費力。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供了一種基于激光干涉原理的機床幾何誤差測量裝置，有效提高數控加工中心幾何誤差測量效率，通過計算機協同處理測量數據，實現測量自動化，具有運動靈活、操作簡單、測量高效的優點。

為了達到上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種基于激光干涉原理的機床幾何誤差測量裝置，包括機械跟蹤裝置及其上安裝的激光測量裝置；

所述的機械跟蹤裝置，包括激光干涉儀1，激光干涉儀1連接在干涉儀調整云臺2上，干涉儀調整云臺2下方與工作臺球鉸鏈4相連接，工作臺球鉸鏈4底部安裝在機床連接臺5上；干涉儀調整云臺2固定在上安裝座3與下安裝座三23上，上安裝座3、下安裝座23插入伸縮桿一11、伸縮桿二12，并使用緊定螺釘將伸縮桿與安裝座固定；伸縮桿一11與伸縮桿二12末端安裝有連接板6，連接板6做成鏤空狀，以便光路通過，連接板6后部裝有刀頭處球鉸鏈7，當機床進行進給運動時，通過工作臺球鉸鏈4、刀頭處球鉸鏈7的轉動特性實現激光干涉儀1空間姿態調整；通過伸縮桿一11與伸縮桿二12被動拉伸實現跟隨；

所述的激光測量裝置包括下安裝座一21、下安裝座二22，下安裝座一21與下安裝座二22安裝在伸縮桿一11與伸縮桿二12上，下安裝座一21與下安裝座二22上吸附有磁鐵配位塊一13與磁鐵配位塊二17，磁鐵配位塊一13上方通過鏡組安裝桿二15連接有鏡組安裝塊二14，鏡組安裝塊二14上安裝有固定旋轉鏡16；磁鐵配位塊二17下方通過鏡組安裝桿三18連接有鏡組安裝塊三19，鏡組安裝塊三19上安裝有線性干涉鏡組20；線性干涉鏡組20和固定旋轉鏡16垂直設置；

所述的連接板6前端裝有通過鏡組安裝桿一9，鏡組安裝桿一9上連接有鏡組安裝塊一8，鏡組安裝塊一8安裝有線性反射鏡10；

在測量過程中，刀頭處球鉸鏈7、工作臺球鉸鏈4的球心始終與線性反射鏡10、線性干涉鏡組20中心重合。

所述的工作臺球鉸鏈4包括工作臺球鉸上蓋25和與之連接的工作臺球鉸下座26，工作臺球鉸上蓋25和工作臺球鉸下座26連接后將工作臺球鉸球頭24包裹，形成球鉸副。

所述的線性干涉鏡組20包括前部的分光鏡27和后部的線性反射鏡二28，分光鏡27通過螺釘與線性反射鏡二28連接，構成線性干涉鏡組，與線性反射鏡一10共同構成測量所用干涉光路。

基于一種基于激光干涉原理的機床幾何誤差測量裝置的測量方法，包括以下步驟：