[发明专利]一种平面轨迹测量装置及其安装、测量方法

说明书

本发明公开了一种平面轨迹测量装置及其安装、测量方法，包括内部带有长光栅的测量杆，测量杆的两端分别连接小球Ⅰ、小球Ⅱ；运动接头组件包括用于连接在被测主轴上的磁力座、连接在磁力座下方的磁力接头，磁力接头的底部具有与小球Ⅰ相匹配的球窝；底座组件包括设置在工作台面上的旋转底座、转动连接在旋转底座上的磁力杆、固定套设在磁力杆外的圆光栅，磁力杆的顶部具有与小球Ⅱ相匹配的球窝。本发明利用长光栅与圆光栅分别记录测量点的位移值和角度值，不同于球杆仪的一维位移测量，采集的信息更多；将精密小球安装于磁性接头与磁力杆两个重复性接头之间，不同于平面光栅对测量平面的局限性，可实现空间任一平面的平面轨迹测量。

技术领域

本发明涉及机床位置精度检测领域，具体涉及一种平面轨迹测量装置及其安装、测量方法。

背景技术

精密及超精密机床位置精度检测时，插补精度的检测为重要的检测项目之一，该项插补精度现有的检测装置主要有平面光栅和球杆仪两类装置。其中平面正交光栅法基于光学测量原理，是一种二维、非接触式直接测量法。当工作台与主轴作相对运动时(圆弧、直线运动，甚至不规则的复杂平面曲线)时，能够实时确定运动轨迹的精度，分辨率可达5nm。但平面光栅也有一定的局限性，因为它的检测都局限在平面轨迹上，无法测量与回转轴相关的联动精度，也无法评价机床多轴联动的的空间精度。球杆仪由两个精密金属球和一个高精度位移传感器组成，是一维的位移测量，测量行程为±2mm，能获得测量的信息有限。且球杆仪的分析软件只适用于两轴联动的平面圆轨迹测试结果。此外球杆仪杆长有限，不适用于大型机床。

即是，目前机床平面轨迹的测量装置中，平面光栅是一种二维、非接触式直接测量法，检测局限在单一的平面轨迹上，无法测量与回转轴相关的联动精度，也无法评价机床多轴联动的空间精度，测量平面有限，难以实现空间任一平面轨迹的测量。而球杆仪是一维的位移测量，能实现XY、YZ、YZ三个平面上的圆轨迹精度，但不记录角度位置信息，其分析软件只适用于两轴联动的平面圆轨迹测试结果，能获得测量的信息有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种平面轨迹测量装置及其安装、测量方法，以解决现有技术中的上述缺陷，实现高效、高精、方便快捷的平面轨迹进行测量的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

一种平面轨迹测量装置，包括内部带有长光栅的测量杆，所述测量杆的两端分别连接小球Ⅰ、小球Ⅱ，还包括与小球Ⅰ相连的运动接头组件、与小球Ⅱ相连的底座组件；

所述运动接头组件包括用于连接在运动部件上的磁力座、连接在磁力座下方的磁力接头，所述磁力接头的底部具有与小球Ⅰ相匹配的球窝，所述小球Ⅰ与磁力接头的球窝靠磁性吸附；

所述底座组件包括设置在固定部件上的旋转底座、转动连接在旋转底座上的磁力杆、固定套设在磁力杆外的圆光栅，所述磁力杆的顶部具有与小球Ⅱ相匹配的球窝，所述小球Ⅱ与磁力杆的球窝靠磁性吸附。