[发明专利]一种球铰链在线精度检测设备

说明书

本发明涉及铰链生产技术领域，特别涉及一种球铰链在线精度检测设备；本发明包括用于放置球铰链的放置装置、用于带动放置装置运动的传动装置及用于对球铰链进行位置测量的测量装置；放置装置包括工装及连接在工装上的待测球铰链机构、俯仰调节机构、自旋调节机构；本发明通过将球铰链放置在放置装置上的待测球铰链机构内，由俯仰调节机构调节球铰链在俯仰方向的位置和自旋调节机构调节球铰链在自旋方向的位置，传动装置带动放置装置运动，再由测量装置进行多个位置测量，测量完毕后将测量的所有的球铰链的靶球球心坐标拟合成一个球面，然后计算所有这些靶球球心坐标与拟合出来的球面之间的均方根值，该值便是该球铰链的精度值。

技术领域

本发明涉及铰链生产技术领域，特别涉及一种球铰链在线精度检测设备。

背景技术

并联机构是由多个并行链构成的闭环运动系统,即由多个运动链的一端同时与一个具有多个自由度的终端操作器相连而构成。并联机构的构想最早可追溯到1895年,数学家Cauchy就开始研究一种“用关节连接的八面体”，这是至今为止知道的最早的并联机构；1938年,Pollard采用并联机构设计汽车喷漆装置。1949年,V1E1Gough设计了一种类似的机构用来检测轮胎，这是真正得到运用的并联机构；1965年D1Stewart首次提出一种6条腿连接基础平台与动平台的六自由度并联机构,发表论文阐述了将此类机构用在飞行模拟器上。并联机构具有以下优点：1、具有较高的刚度重量比，刚度较大，结构稳定；2、具有较高的载荷重量比；3、误差小，精度高；4、容易实现高速运动；5、在位置求解上,正解困难反解却非常容易；6、结构简单，模块化程度高。

球铰链作为一种能够提供三个自由度的铰链机构，在各种形式的并联机构中得到了大量的应用；球铰链作为并联机构的重要组成部分，球型连接铰链是用于自动控制中的执行器与调节机构的连接附件，它采用了球型轴承结构具有控制灵活、准确、扭转角度大的优点，由于该铰链安装、调整方便、安全可靠，且球铰链由于选用了球型轴承结构，能灵活的承受来自各异面的压力。所以，它广泛地应用在电力、石油化工、冶金、矿山、轻纺等工业的自动控制系统中。

球铰链的精度对并联机构的整体运动精度有着较大的影响，而且球铰链的间隙在并联机构的运动学标定中难以被修正及补偿；现有公开的技术方案中针对球铰链的精度测试的案例较少，为了给并联机构的球铰链选型提供依据，并且提高检测的效率和精度，球铰链在线精度检测装置的研究势在必行。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种球铰链在线精度检测设备，通过将球铰链放置在放置装置上的待测球铰链机构内，由俯仰调节机构调节球铰链在俯仰方向的位置和自旋调节机构调节球铰链在自旋方向的位置，传动装置带动放置装置运动，再由测量装置进行多个位置测量，测量完毕后将测量的所有的球铰链的靶球球心坐标拟合成一个球面，然后计算所有这些靶球球心坐标与拟合出来的球面之间的均方根值，该值便是该球铰链的精度值。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种球铰链在线精度检测设备，其中，包括用于放置球铰链的放置装置、用于带动所述放置装置运动的传动装置及用于对所述球铰链进行位置测量的测量装置；所述放置装置包括工装及连接在所述工装上的用于放置所述球铰链的待测球铰链机构、用于控制调节所述球铰链在俯仰方向的位置的俯仰调节机构、用于调节所述球铰链在自旋方向的位置的自旋调节机构。

作为本发明的一种改进，所述俯仰调节机构包括互相垂直设置的均用于调节所述球铰链在俯仰方向的位置的俯仰调节组件和偏摆调节组件。

作为本发明的进一步改进，所述待测球铰链机构包括靶球座、过渡杆、球铰杆和球铰座，所述球铰座连接在所述工装上，所述球铰杆安装在所述球铰座上，所述过渡杆的一端与所述球铰杆连接，所述过渡杆的另一端与所述靶球座连接，所述靶球座上用于放置所述球铰链的靶球。