[发明专利]机床主轴中轴线位置获取装置及获取方法

权利要求书

1.一种机床主轴中轴线位置获取装置，所述机床包括支撑平台、分别安装于所述支撑平台上的机床主轴和刀架，所述刀架用于安装刀具，其特征在于，所述机床主轴中轴线位置获取装置包括：

Hexapod移动平台，其包括上平台、下平台以及连接于所述上平台和下平台之间的6根伸缩杆，所述下平台安装于所述刀架上，所述刀具安装于所述上平台中央位置，该Hexapod移动平台具有分别沿X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动的移动自由度以及分别沿U方向、V方向和W方向的转动自由度共计6个自由度；

辅助校准件，用于安装到所述机床主轴端部，包括一扁圆柱形端板，该扁圆柱形端板的中轴线与所述机床主轴的中轴线在同一直线上，该扁圆柱形端板的端面与所述机床主轴的中轴线垂直；

激光传感器，其安装于所述上平台上；以及

控制器，其能控制所述Hexapod移动平台的上平台沿着6个自由度中的一个或多个自由度活动，并控制所述激光传感器在所述上平台活动过程中对所述扁圆柱形端板进行扫描，并将扫描数据发送给所述控制器，所述控制器根据该扫描数据获得所述机床主轴中轴线位置在Hexapod坐标系中的直线方程。

2.如权利要求1所述的机床主轴中轴线位置获取装置，其特征在于，所述控制器能控制所述激光传感器对所述扁圆柱形端板进行二维扫描，并根据该二维扫描数据确定所述机床主轴的中轴线在Hexapod坐标系中的方向向量，所述控制器能计算出所述扁圆柱形端板与激光传感器之间的距离；所述控制器能控制所述激光传感器对所述扁圆柱形端板进行一维扫描，并根据该一维扫描数据确定所述扁圆柱形端板的端面的中心点在Hexapod坐标系中的位置坐标，从而获得所述机床主轴中轴线位置的直线方程。

3.如权利要求1所述的机床主轴中轴线位置获取装置，其特征在于，所述激光传感器在所述上平台的安装位置靠近所述刀具。

4.如权利要求1所述的机床主轴中轴线位置获取装置，其特征在于，所述辅助校准件还包括：

圆筒，其具有第一端部和第二端部，该第一端部安装于所述机床主轴，该圆筒与所述机床主轴同轴；

所述扁圆柱形端板形成于该圆筒的第二端部。

5.如权利要求4所述的机床主轴中轴线位置获取装置，其特征在于，所述圆筒的圆柱度误差不大于2微米，所述扁圆柱形端板的端面平面度误差不大于2微米。

6.如权利要求1～5任一项所述的机床主轴中轴线位置获取装置，其特征在于，所述机床主轴端部安装有工件夹具，所述辅助校准件安装于所述工件夹具上。

7.一种机床主轴中轴线位置获取方法，用于一机床，所述机床包括支撑平台、分别安装于所述支撑平台上的机床主轴和刀架，所述刀架用于安装刀具，其特征在于，所述机床主轴中轴线位置获取方法，包括以下步骤：

提供一Hexapod移动平台，其包括上平台、下平台以及连接于所述上平台和下平台之间的6根伸缩杆，所述下平台安装于所述刀架上，所述刀具安装于所述上平台中央位置，该Hexapod移动平台具有分别沿X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动的移动自由度以及分别沿U方向、V方向和W方向的转动自由度共计6个自由度，将所述下平台安装于所述刀架上；将所述刀具安装于所述上平台中央位置；

提供一激光传感器，并将其安装于所述上平台上；

提供一辅助校准件，并将其安装到所述机床主轴端部，该辅助校准件包括一扁圆柱形端板，该扁圆柱形端板的中轴线与所述机床主轴的中轴线在同一直线上，该扁圆柱形端板的端面与所述机床主轴的中轴线垂直；以及

提供一控制器，该控制器能控制所述Hexapod移动平台的上平台沿着6个自由度中的一个或多个自由度活动，并控制所述激光传感器在所述上平台活动过程中对所述扁圆柱形端板进行扫描，并将扫描数据发送给所述控制器，所述控制器根据该扫描数据获得所述机床主轴中轴线位置的直线方程。