[发明专利]一种基于六维调整的反转法直线度测量装置

说明书

技术领域

本发明属于几何测量领域，具体涉及一种直线度测量装置，具体指基于六维调整的反转法直线度测量装置。

背景技术

直线度的测量方法主要分为有基准和无基准两大类。有基准的直线度测量方法受限于基准精度，难以在较大尺寸时仍然保持高精度测量。无基准的直线度测量方法基本原理均是误差分离法，反转法即是其中一种误差分离法。从原理上而言反转法的直线度测量精度不受限制，然而实际使用过程中反转直线的重复定位精度会限制误差分离精度，使得反转法直线度测量方法在实际使用时不理想。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种基于六维调整的反转法直线度测量装置与反转直线标识测量与定位方法，有效解决反转法直线度测量中的重复定位精度问题，进而实现对大尺寸直线度高精度绝对测量。

本发明的基于六维调整的反转法直线度测量装置，包括传感器安装臂、传感器安装座、微位移传感器、反转平尺、六维调整平台，其特征是，所述微位移传感器安装在传感器安装座上，传感器安装座固定在传感器固定臂上，传感器固定臂安装在被测导轨上，可随被测导轨移动；所述六维调整平台底座由三个支撑脚和三点支撑平台基板组成，其中两个支撑脚对称分布在平台一侧，另一个支撑脚分布在平台另一侧中间；所述六维调整平台主调整体由两个三维微位移台和三个平尺支撑球组成，三维微位移台固定于三点支撑平台基板两侧，两个三维微位移台上基面分别固定个和个平尺支撑球；所述反转平尺放置于三个平尺支撑上；反转平尺两端有直线两点标识球。

反转直线六维姿态调整由六维调整平台实现，由底部三个支撑脚和上面两个三维微位移台实现；具体调整过程为：调整底部双支撑脚那一侧的支撑脚，可调整反转平尺滚转角β；同步调整两个三维微位移台,可调整反转平尺x、y、z三个方向的位移；沿x方向调整其中一个三维微位移台，可调整反转平尺偏摆角θ；沿z方向调整其中一个三维微位移台，可调整反转平尺俯仰角α。

反转平尺两端有直线两点标识球，通过球面进行反转直线的位置测量定位。

反转直线的位置测量定位采用以下步骤进行：

A、移动导轨使微位移传感器对准终止点直线两点标识球，调整六维调整平台上面的两个三维微位移台，使直线两点标识球在微位移传感器测量范围内；

B、移动导轨使微位移传感器对准另一端直线两点标识球，调整六维调整平台，使直线两点标识球在微位移传感器测量范围内；

C、移动导轨使微位移传感器测量点处于平尺上，z方向调整两个三维微位移台并观察微位移传感器示值，若示值变化，调整六维调整平台底部支撑脚，直至微位移传感器在竖直方向移动时示值保持不变；

D、移动导轨使微位移传感器对准起始点直线两点标识球，观察微位移传感器示值并沿Z方向调整六维调整平台，使直线两点标识球竖直方向移动，直至调整到微位移传感器示值极小值位置；

E、移动导轨使微位移传感器对准另一端直线两点标识球，重复步骤四操作;

F、移动导轨使微位移传感器对准起始点直线端点标识球并沿导轨运动方向调整六维调整平台，使直线两点标识球沿导轨运动方向小范围移动，直至调整到微位移传感器示值极小值位置。

本发明的有益效果是：

1）通过六维调整平台底部三个支撑脚和两个微位移台调整反转平尺的六维位置姿态，结构简单，调整迅速，方便实现反转前后两次高精度重复定位。

2）采用直线两点标识球进行直线定位，反转直线重复定位精度高；

3）使用同一位移传感器实现两次反转直线定位测量和反转直线轮廓测量，减小了反转直线位置测量参照系变化导致的定位误差，提高了反转法直线度误差分离测量的精度。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图；

图2是本发明图1中2的分解示意图；

图3是本发明图1中4、5的分解示意图；

图中：1、传感器固定臂 2、传感器安装座 3、蝶形螺母 4、反转平尺 5、六维调整平台 6、大理石平台 7、导轨 8、压紧螺栓 21、开口夹套 22、螺栓 23、螺母 24、导线槽 25、传感器安装座 26、螺栓 27、微位移传感器 41、反转平尺 42、直线两点标识球 43、反转直线 51、平尺支撑球 52、三维微位移台 53、支撑脚 54、三点支撑平台基板 55、螺栓。

具体实施方式

下面结合附图1至3对本发明装置作详细说明。以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。