[发明专利]一种电感式的无线球杆仪

说明书

本发明提供了一种电感式的无线球杆仪，该电感式的无线球杆仪主要由球杆仪主机、中心支座组件、中心杯组件和设定球组件四部分组成；所述的球杆仪主机包括电感测头组件、电池组件、电路板组件和球杆仪主体。由球杆仪主机、中心支座和中心杯组件组成的无线测量系统，用于综合检测CNC机床运动轴的精度。本发明操作简单、精度高、成本低，能快速检测CNC机床运动轴精度。

技术领域

本发明涉及数控机床圆运动轨迹误差测量领域。

背景技术

CNC机床在现代加工技术中占据非常重要的作用，机床的精度决定了加工零件的精度。如果在加工零件之前能确定机床精度是符合指标要求的，就可以避免报废品的产生，从而避免大的经济损失。激光干涉仪可以用于检测并补偿机床运动轴的精度，但是耗时比较长。在实际生产中，加工工人只需要知道机床精度是否符合要求就可以了，不一定需要对机床精度进行补偿。所以能有一种快速检测机床精度的装置就很有必要。球杆仪就是用于综合检测CNC机床运动轴的精度的。

目前国内有一些厂家和科研院所做了光栅式球杆仪，如厦门万久科技有限公司的关节式可伸缩式球杆仪、杭州电子科技大学的空间二连杆式球杆仪、中国工程物理研究院机械研究制造工艺研究所的双光栅式球杆仪等，他们虽然各有特点，但双光栅结构都较为复杂，成本也比较高。国外有API和雷尼绍公司的球杆仪，API的球杆仪也是光栅式的，其体积比较大，成本也比较高。雷尼绍的是电感式的，其在市场上占据比较大的份额，但售价比较高。对于广大的机床制造企业或者机加工企业来说需要的是一款测量效率高、维护方便、精度满足要求且成本比较低的球杆仪。

现有技术方案的缺点：光栅式球杆仪结构复杂，成本较高。国外电感式球杆仪磁芯和螺管线圈的相对位置不可调节，其零位需要完全靠加工精度保证，对零件的加工精度和装配要求高，且其成本也比较高。

发明内容

为了提供一款操作简单、精度高、成本低，能快速检测CNC机床运动轴精度的电感式球杆仪，本发明提供了一种电感式的无线球杆仪，该电感式的无线球杆仪主要由球杆仪主机、中心支座组件、中心杯组件和设定球组件四部分组成；

所述的球杆仪主机包括电感测头组件、电池组件、电路板组件和球杆仪主体；还包括与电池组件活动连接的测量球连接杆，以及与测量球连接杆连接的第二测量球；所述电感测头组件包括第一测量球、测杆、测头主体、导向套、磁芯套杆、磁芯、线圈、复位弹簧及销钉；所述电路板组件包括电路板；

第一测量球设在测杆|的第一端，所述导向套套设在所述测杆上，销钉插入测杆，销钉的位置靠近测杆的第二端，测杆、测头主体、导向套、销钉组成一个精密运动副，销钉跟随测杆在测头主体上的腰型孔内移动，销钉与腰型孔紧密配合；

所述的磁芯套杆与测杆第二端固定连接，并随测杆一起运动，磁芯装在磁芯套杆里面；所述测杆被压缩时，复位弹簧也被压缩；当测杆被松开时，复位弹簧就会推动测杆往外运动，直至测杆往外伸的极限位置；所述电路板固定在球杆仪主体上，并且电路板的接地端与球杆仪主体导通；电路板上的蓝牙发射器将电感测头组件的位移信号发送到电脑上；所述电池组件一端与电路板连接，所述电池组件的另一端连接球杆仪主体；

中心支座组件包括：测量球支块、磁铁、活动支杆、弹性卡爪、锥形限位套、凸轮杆、弹簧、调节端盖、手柄、复位弹簧、上垫块、底座及底座磁铁；

测量球支块和磁铁固定安装在活动支杆上端，测量球支块上设计一圈或均匀分布若干个圆弧凸台；

所述活动支杆的下端是类似球形的结构，置于弹性卡爪的卡爪中间，当凸轮杆处于松开状态时，活动支杆在卡爪中间自由摆动，或者上下移动，当凸轮杆处于锁紧状态时，活动支杆被卡爪牢牢夹紧而不能自由活动；