[发明专利]一种基于激光测距的改进型球杆仪装置有效
申请号: | 201910670203.4 | 申请日: | 2019-07-24 |
公开(公告)号: | CN110370085B | 公开(公告)日: | 2021-03-09 |
发明(设计)人: | 杨平;徐建双;郭志光;彭云峰 | 申请(专利权)人: | 厦门大学 |
主分类号: | B23Q17/24 | 分类号: | B23Q17/24;G01B11/02 |
代理公司: | 深圳市博锐专利事务所 44275 | 代理人: | 郑耀敏 |
地址: | 361000 福建*** | 国省代码: | 福建;35 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 激光 测距 改进型 球杆 装置 | ||
一种基于激光测距的改进型球杆仪装置,还包括静磁球、激光测距机构、伸缩部、反射部、三点测量机构和用于调节静磁球与所述三点测量机构间距的调节部,所述静磁球一侧与所述调节部连接,另一侧吸附于所述磁力碗座上;所述调节部背离所述静磁球的一侧、激光测距机构、伸缩部、反射部和三点测量机构依次连接;所述三点测量机构套设于被测机床的高精度球外,所述三点测量机构随高精度球做插补运动;所述反射部一端嵌设于所述伸缩部背离所述激光测距机构的一端;所述三点测量机构能够随所述高精度球带动所述反射部做插补运动。本发明能够进行全空间范围的精度测量,并且测量精度的准确性高,提升数控机床精度的测量准确度。
技术领域
本发明涉及数控机床误差检测领域,尤其是指一种基于激光测距的改进型球杆仪装置。
背景技术
机床是机械制造业中的工作母机,其精度直接影响着制造业的水平。有关数据表明,80%以上的机床在安装时必须经现场调试后其性能才能达到技术指标,并且机床在使用一段时间后,还需要进行定期检查以保证机床正常的工作状态。球杆仪正是一种能够快速、方便、经济地检测数控机床精度的仪器,球杆仪是1982年由美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)的James B.Bryan提出,被广泛的应用于机床精度的评价与诊断,已经被ISO230和ASMEB5.54等采纳为检测机床圆运动和精度检验的标准工具。并在之后一些企业和学者对球杆仪开展了深入的研究,研制出了几种不同类型的球杆仪。为了满足不同测量空间范围的需求,这些球杆仪通常会同时配备几根长度不一的杆,但是伸长的范围有限,此外,现有的球杆仪测量空间的圆轨迹半径基本不变,无法覆盖机床工作行程范围内的所有空间区域。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种基于激光测距的改进型球杆仪装置,克服现有技术中球杆仪无法完全覆盖机床工作行程范围的缺陷,并提升球杆仪的测量精度。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种基于激光测距的改进型球杆仪装置,包括磁力碗座和工作台,所述磁力碗座固定装设于所述工作台上,还包括静磁球、激光测距机构、伸缩部、反射部、三点测量机构和用于调节静磁球与所述三点测量机构间距的调节部,所述静磁球一侧与所述调节部连接,另一侧吸附于所述磁力碗座上;
所述调节部背离所述静磁球的一侧、激光测距机构、伸缩部、反射部和三点测量机构依次连接;
所述三点测量机构用于套设于被测机床的高精度球外;
所述反射部一端嵌设于所述伸缩部背离所述激光测距机构的一端,以将来自所述激光测距机构的光线在伸缩部内反射回所述激光测距机构;
所述三点测量机构随所述高精度球的运动带动所述反射部做插补运动,以使所述反射部在运动轨迹上的位移变化反馈至所述激光测距机构。
本发明的有益效果在于:本发明设置调节部,用于在测量前调节三点测距机构与静磁球间的间距,并在测量后固定长度,伸缩部将根据调节部的调节长度进行适应性伸缩,能够使球杆仪满足不同测量空间范围的需求;设置激光测距机构和反射部,利用激光反射的原理,进行激光测距,以测量圆周上不同位置的径向变化值,进而能够得到被测机床的运行精度;设置三点测量机构能够测量高精度球的位移,并进一步提升测量的准确度;本发明提供一种能够完全覆盖机床工作行程范围的球杆仪,测量精度高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明中的激光光路图;
图3为本发明中三点测量机构的结构示意图;
图4为本发明中球杆仪的运行轨迹图。
标号说明:
1、磁力碗座;
3、静磁球;
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