[发明专利]一种基于靶标轨迹跟踪的主轴径向回转误差测量装置

摘要

本发明一种基于靶标轨迹跟踪的主轴径向回转误差测量装置属于精密仪器制造及测量技术领域；包括图像采集器件，标准器，用于夹持标准器的装夹装置，待测主轴，基座，龙门支架，X向位移导轨，Y向位移导轨和Z向位移导轨；X向位移导轨通过龙门支架固定在基座上，Y向位移导轨沿X向位移导轨所在方向移动，Z向位移导轨沿Y向位移导轨所在方向移动，图像采集器件沿Z向位移导轨所在方向移动，标准器通过装夹装置安装在待测主轴的回转端面上；标准器为顶端开有靶标、内部能够发光的桶状结构；靶标为偏心孔；本发明不仅不需要高采样频率电容传感器，降低了设备成本，而且能够实现高转速主轴径向回转误差的高精度测量。

主权项

1.一种基于靶标轨迹跟踪的高速主轴径向回转误差在线测量装置，包括：图像采集器件(1)，标准器(2)，用于夹持标准器(2)的装夹装置(3)，待测主轴(4)，基座(5)，龙门支架(6)，X向位移导轨(7)，Y向位移导轨(8)和Z向位移导轨(9)；其中，X向位移导轨(7)通过龙门支架(6)固定在基座(5)上，Y向位移导轨(8)安装在X向位移导轨(7)上，沿X向位移导轨(7)所在方向移动，Z向位移导轨(9)安装在Y向位移导轨(8)上，沿Y向位移导轨(8)所在方向移动，图像采集器件(1)安装在Z向位移导轨(9)上，沿Z向位移导轨(9)所在方向移动，标准器(2)通过装夹装置(3)安装在待测主轴(4)的回转端面上；所述标准器(2)为顶端开有靶标(10)、内部能够发光的桶状结构；所述靶标(10)为偏心孔；其特征在于，有如下关系：T₁＝T₂或T₁＝kT₂其中，图像采集器件(1)的曝光时间为T₁，待测主轴(4)的回转周期为T₂，k为正有理数；在所述基于靶标轨迹跟踪的高速主轴径向回转误差在线测量装置上实现的高速主轴径向回转误差在线测量方法，包括以下步骤：步骤a、点亮标准器；步骤b、调整X向位移导轨，Y向位移导轨和Z向位移导轨，使得图像采集器件能够对靶标回转圆周完整成像；步骤c、控制待测主轴在额定转速下转动；步骤d、在图像采集器件的曝光时间T₁、待测主轴的转动周期T₂之间满足T₁＝T₂或T₁＝kT₂的关系时，图像采集器件对标准器成像，获得靶标轨迹图像；步骤e、对靶标轨迹图像进行预处理和靶标轨迹提取；步骤f、评定靶标轨迹的圆度误差。