[发明专利]双导轨直线与平行度测量装置及其测量方法

权利要求书

1.一种双导轨直线与平行度测量装置，其特征在于，包括

测量导轨表面位移变化的位移传感器组(101)，

位移传感器安装台(102)，和

实时采集存储所述位移传感器组(101)的测量值的数据采集系统(104)；

所述位移传感器组(101)安装在所述位移传感器安装台(102)上，所述位移传感器组(101)连接所述数据采集系统(104)；所述位移传感器安装台(102)沿导轨滑动时所述位移传感器组(101)扫描测量导轨的位移变化量，所述数据采集系统(104)实时采集所述移传感器组(101)测量的数据值并存储所述数据值。

2.根据权利要求1所述的双导轨直线与平行度测量装置，其特征在于，所述位移传感器组(101)包括至少三个位移传感器，所述位移传感器按等间隔排列安装在所述位移传感器安装台(102)两侧，两侧的位移传感器为背向对齐设置；所述位移传感器安装台(102)一侧的所述位移传感器测量第一导轨(106)，所述位移传感器安装台(102)另一侧的所述位移传感器测量第二导轨(107)。

3.根据权利要求1或2所述的双导轨直线与平行度测量装置，其特征在于，包括沿导轨滑动的扫描滑动平台(103)，所述位移传感器安装台(102)安装在所述扫描滑动平台(103)上，所述位移传感器组(101)被所述扫描滑动平台(103)控制沿导轨滑动。

4.根据权利要求1-3所述的双导轨直线与平行度测量装置，其特征在于，包括控制所述数据采集系统(104)工作状态的光电触发开关(105)，所述光电触发开关(105)安装在扫描滑动平台(103)上、与所述数据采集系统(104)连接；所述导轨上设置有多个触发点，所述光电触发开关(105)经过所述触发点时控制改变所述数据采集系统(104)的工作状态。

5.根据权利要求1-4所述的双导轨直线与平行度测量装置，其特征在于，所述位移传感器是可对导轨表面进行无损测量的非接触式传感器。

6.根据权利要求1-5所述的双导轨直线与平行度测量装置，其特征在于，所述数据采集系统(104)包括存储卡，并将采集到的所述数据值保存在所述存储卡内。

7.一种双导轨直线与平行度测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)安装在位移传感器安装台(102)上的位移传感器组(101)被扫描滑动平台(103)控制沿着导轨滑动、同时实时测量所述导轨表面的位移变化量，所述位移传感器组(101)采集到的所述位移变化量的数据值保存在所述数据采集系统(104)中；所述位移传感器组(101)从导轨的首端滑动到末端为一次扫描；

(2)一次扫描结束后，将所述位移传感器组(101)旋转180度，将所述其中背向设置的所述位移传感器相对于导轨的位置互换；

(3)所述位移传感器组(101)被所述扫描滑动平台(103)控制沿着导轨从导轨的末端滑动到首端、进行第二次扫描，所述位移传感器组(101)采集到的第二次扫描时位移变化量的数据值也保存在所述数据采集系统(104)中；

(4)通过将所述位移传感器的测头等间隔并行排列，运用三点法误差分离技术将所述扫描滑动平台沿被测导轨移动时的运动误差消除。通过将所述位移传感器组旋转180度后再次扫描同一导轨的方法，根据一根导轨由两侧位移传感器测量出的两组位移变化量的数据值与调零误差函数关系，计算消除所述位移传感器之间的调零误差，从而得到导轨的直线度；并通过所述位移传感器背向设置的结构，根据双导轨各自直线度的最小二乘参考线之间的夹角即平行度的函数关系，运用本发明的抵消法计算出双导轨之间的平行度。

8.根据权利要求7所述的双导轨直线与平行度测量方法，其特征在于，光电触发开关(105)第一次经过导轨上设置的所述触发点时，控制数据采集系统(104)开始采集存储位移传感器测量的数据值，光电触发开关(105)第二次经过导轨上设置的所述触发点时，控制数据采集系统(104)停止采集存储位移传感器测量的数据值。

9.根据权利要求7或8所述的双导轨直线与平行度测量方法，其特征在于，所述扫描滑动平台(103)从导轨的一端向另一端匀速运动，所述位移传感器连续扫描测量导轨表面的位移变化量。