CN106524949A - 高速电主轴偏心测试仪校准装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速电主轴偏心测试仪校准装置及方法，该高速电主轴偏心测试仪校准装置包括：基座，在基座上安装有高速电主轴机，该高速电主轴机具有主轴驱动系统及测试主轴，测试主轴与主轴驱动系统连接，在基座上设有测试仪放置平台，所述测试主轴朝向测试仪放置平台；还包括有用于对主轴驱动系统进行控制的控制器及至少两个激光位移传感器，激光位移传感器朝向所述测试主轴，且各激光位移传感器的光轴线相交，激光位移传感器与所述控制器均与数据处理器电性连接。本发明可以实现电主轴偏心测试仪在高速状态下的测量，更符合电主轴偏心测试仪的实际应用场合。
Description
技术领域
本发明属于计量检测领域，具体涉及高速电主轴偏心测试仪校准装置及方法。
背景技术
随着我国微电子工业的迅猛发展，电子消费品的多功能化、小型化、轻量化、高密度和高可靠性的要求和发展趋势,要求生产高密度、高集成、封装化、微细化、多层化的印刷电路板,机械钻孔面临巨大的挑战印刷电路板的层数越来越多,PCB微小孔的直径越来越小,相对应微孔的厚径比也越来越大,布线密度越来越密,对PCB孔质量提出了更高和更严的要求。高速电主轴偏心测试仪是测量高速钻孔装置的主轴偏心的仪器，而高速电主轴偏心测试仪校准装置是用来校准高速电主轴偏心测试仪的计量仪器。
传统的检测主轴偏心的方法，比较适合静态或低速旋转状态测量，但在高速旋转的状态下(最高25万rap/min)无法进行测量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高速电主轴偏心测试仪校准装置及方法，本发明可以实现电主轴偏心测试仪在高速状态下的测量，更符合电主轴偏心测试仪的实际应用场合。
其技术方案如下：
高速电主轴偏心测试仪校准装置，包括基座，在基座上安装有高速电主轴机，该高速电主轴机具有主轴驱动系统及测试主轴，测试主轴与主轴驱动系统连接，在基座上设有测试仪放置平台，所述测试主轴朝向测试仪放置平台；还包括有用于对主轴驱动系统进行控制的控制器及至少两个激光位移传感器，激光位移传感器朝向所述测试主轴，且各激光位移传感器的光轴线相交，激光位移传感器与所述控制器均与数据处理器电性连接。
进一步的，所述激光位移传感器为三个，三个所述激光位移传感器均朝向所述测试主轴，且其光轴线相交。
进一步的，三个所述激光位移传感器所在平面相对于所述测试主轴垂直，且相邻两个所述激光位移传感器的光轴线之间各呈120度夹角。
进一步的，还包括有冷却系统，所述高速电主轴机具有冷却进液口、冷却出液口，该冷却系统与冷却进液口、冷却出液口接通。
进一步的，还包括有空气压缩机，所述高速电主轴机的主体部分具有支撑轴孔，所述测试主轴安装于支撑轴孔内，空气压缩机通过高压气管与所述支撑轴孔相通。
进一步的，所述高速电主轴机还包括有偏心产生装置，该偏心产生装置与所述控制器电性连接。
进一步的，该校准装置配有至少两个所述测试主轴，两个测试主轴具有各自的偏心值。
高速电主轴偏心测试仪校准方法，该方法为：
在控制器作用下收到启动指令及转速参数；
控制器将启动指令转速参数传输给高速电主轴机，主轴驱动系统驱动测试主轴按转速参数所确定的转速高速旋转；
在该转速参数所确定的转速下，通过激光位移传感器测量测试主轴的标准偏心值，通过高速电主轴偏心测试仪测量测试主轴的测量偏心值；
数据处理器获取转速参数、与该转速参数相对应的标准偏心值、与该转速参数相对应的测量偏心值，得到与该转速参数相对应的对比结果信息；
数据处理器将该转速参数及对比结果信息输出。
进一步的，前述方法中，在主轴驱动系统带动测试主轴高速旋转的过程中，控制器接收设定偏心值信息，并将该设定偏心值信息传输给高速电主轴机，偏心产生装置给测试主轴施加相对应的偏心量；
在所述转速参数所确定的转速下，通过激光位移传感器测量测试主轴的标准偏心值，通过高速电主轴偏心测试仪测量测试主轴的测量偏心值；
数据处理器获取转速参数、与该转速参数相对应的标准偏心值、与该转速参数相对应的测量偏心值、设定偏心值信息，得到与该转速参数相对应的对比结果信息；
数据处理器将该转速参数及对比结果信息输出。
进一步的，前述方法中，先将具有第一偏心值的所述测试主轴安装于所述高速电主轴机，按转速参数所确定的转速高速旋转，得到与该转速参数相对应的第一对比结果信息；
再将具有第二偏心值的所述测试主轴安装于所述高速电主轴机，按转速参数所确定的转速高速旋转，得到与该转速参数相对应的第二对比结果信息。
下面对本发明的优点或原理进行说明：
1、在使用时,先将高速电主轴偏心测试仪置于测试仪放置平台,再通过控制器启动该校准装置,并通过控制器向高速电主轴机输出转速参数,该高速电主轴机在设定的转速参数下高速旋转,通过激光位移传感器测量测试主轴的标准偏心值，通过高速电主轴偏心测试仪测量测试主轴的测量偏心值；再将两个数据值传输至数据处理器对两者进行对比处理,得到该高速电主轴偏心测试仪的所测量的值与标准值之间的差值,并对该高速电主轴偏心测试仪进行校准；本发明可以使高速电主轴机在高速运行状态下进行测量，通用性更强。
2、所述激光位移传感器为三个，通过该三个激光位移传感器可以感应出测试主轴在平面上的二维偏移量，结构简单，检测效果好。
3、还包括有冷却系统，通过该冷却系统可以对高速电主轴机进行冷却，避免其在高速运行状态下而产生高温，提高该高速电主轴机在高速旋转时的稳定性及使用寿命。
4、还包括有空气压缩机，该空气压缩机提供高压空气，该高压空气输入至测试主轴，并使测试主轴在高速旋转时处于气悬浮状态，减少其高速旋转时的摩擦力。
5、所述高速电主轴机还包括有偏心产生装置，通过控制器可以向偏心产生装置发出指令，由该偏心产生装置产生一个偏心量，进而在该偏心状态下对标准偏心值、测量偏心值进行对比，该装置可以设置不同的测试转速、设置不同的测试偏心值，可以更全面的对高速电主轴偏心测试仪进行全面的评估及校正；或者，
该校准装置配有至少两个所述测试主轴，两个测试主轴具有各自的偏心值；在进行校准时，先将具有第一偏心值的所述测试主轴安装于所述高速电主轴机，按转速参数所确定的转速高速旋转，得到与该转速参数相对应的第一对比结果信息；再将具有第二偏心值的所述测试主轴安装于所述高速电主轴机，按转速参数所确定的转速高速旋转，得到与该转速参数相对应的第二对比结果信息。
附图说明
图1是本发明所述高速电主轴偏心测试仪校准装置的使用示意图；
附图标记说明：
10、基座，11、高速电主轴机，12、测试主轴，13、测试仪放置平台，14、冷却系统，15、空气压缩机，21、控制器，22、激光位移传感器，23、数据处理器，30、高速电主轴偏心测试仪。
具体实施方式
下面对本发明的实施例进行详细说明。
如图1所示，高速电主轴偏心测试仪校准装置，包括基座10，在基座10上安装有高速电主轴机11，该高速电主轴机11具有主轴驱动系统及测试主轴12(该校准装置配有多个测试主轴12，各测试主轴12具有各自的偏心值，规格事先按需要设定)，测试主轴12与主轴驱动系统连接，在基座10上设有测试仪放置平台13，所述测试主轴12朝向测试仪放置平台13；还包括有用于对主轴驱动系统进行控制的控制器21及至少两个激光位移传感器22，激光位移传感器22朝向所述测试主轴12，且各激光位移传感器22的光轴线相交，激光位移传感器22与所述控制器21均与数据处理器23电性连接。
其中，所述激光位移传感器22为三个，三个所述激光位移传感器22均朝向所述测试主轴12，且其光轴线相交，三个所述激光位移传感器22所在平面相对于所述测试主轴12垂直，且相邻两个所述激光位移传感器22的光轴线之间各呈120度夹角。
还包括有冷却系统14及空气压缩机15，所述高速电主轴机11具有冷却进液口、冷却出液口，该冷却系统14与冷却进液口、冷却出液口接通；所述高速电主轴机11的主体部分具有支撑轴孔，所述测试主轴12安装于支撑轴孔内，空气压缩机15通过高压气管与所述支撑轴孔相通。
本实施例所采用的高速电主轴偏心测试仪校准方法为：
在控制器21作用下收到启动指令及转速参数；控制器21将启动指令转速参数传输给高速电主轴机11，主轴驱动系统驱动测试主轴12按转速参数所确定的转速高速旋转；在该转速参数所确定的转速下，通过激光位移传感器22测量测试主轴12的标准偏心值，通过高速电主轴偏心测试仪测量测试主轴12的测量偏心值；数据处理器23获取转速参数、与该转速参数相对应的标准偏心值、与该转速参数相对应的测量偏心值，得到与该转速参数相对应的对比结果信息；数据处理器23将该转速参数及对比结果信息输出。
在主轴驱动系统带动测试主轴12高速旋转的过程中，控制器21接收设定偏心值信息，并将该设定偏心值信息传输给高速电主轴机11，偏心产生装置给测试主轴12施加相对应的偏心量；在所述转速参数所确定的转速下，通过激光位移传感器22测量测试主轴12的标准偏心值，通过高速电主轴偏心测试仪测量测试主轴12的测量偏心值；数据处理器23获取转速参数、与该转速参数相对应的标准偏心值、与该转速参数相对应的测量偏心值、设定偏心值信息，得到与该转速参数相对应的对比结果信息；数据处理器23将该转速参数及对比结果信息输出。
本实施例具有如下优点：
1、在使用时,先将高速电主轴偏心测试仪30置于测试仪放置平台13,再通过控制器21启动该校准装置,并通过控制器21向高速电主轴机11输出转速参数,该高速电主轴机11在设定的转速参数下高速旋转,通过激光位移传感器22测量测试主轴12的标准偏心值，通过高速电主轴偏心测试仪测量测试主轴12的测量偏心值；再将两个数据值传输至数据处理器23对两者进行对比处理,得到该高速电主轴偏心测试仪的所测量的值与标准值之间的差值,并对该高速电主轴偏心测试仪进行校准；本发明可以使高速电主轴机11在高速运行状态下进行测量，通用性更强。
2、所述激光位移传感器22为三个，通过该三个激光位移传感器22可以感应出测试主轴12在平面上的二维偏移量，结构简单，检测效果好。
3、还包括有冷却系统14，通过该冷却系统14可以对高速电主轴机11进行冷却，避免其在高速运行状态下而产生高温，提高该高速电主轴机11在高速旋转时的稳定性及使用寿命。
4、还包括有空气压缩机15，该空气压缩机15提供高压空气，该高压空气输入至测试主轴12，并使测试主轴12在高速旋转时处于气悬浮状态，减少其高速旋转时的摩擦力。
5、在进行校准时，先将具有第一偏心值的所述测试主轴12安装于所述高速电主轴机11，按转速参数所确定的转速高速旋转，得到与该转速参数相对应的第一对比结果信息；再将具有第二偏心值的所述测试主轴12安装于所述高速电主轴机11，按转速参数所确定的转速高速旋转，得到与该转速参数相对应的第二对比结果信息，具体需要安装的测试主轴12的数量及规格需要校准的需要进行选定。
以上仅为本发明的具体实施例，并不以此限定本发明的保护范围；在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。
Claims (10)
1.高速电主轴偏心测试仪校准装置，其特征在于，包括基座，在基座上安装有高速电主轴机，该高速电主轴机具有主轴驱动系统及测试主轴，测试主轴与主轴驱动系统连接，在基座上设有测试仪放置平台，所述测试主轴朝向测试仪放置平台；还包括有用于对主轴驱动系统进行控制的控制器及至少两个激光位移传感器，激光位移传感器朝向所述测试主轴，且各激光位移传感器的光轴线相交，激光位移传感器与所述控制器均与数据处理器电性连接。
2.如权利要求1所述高速电主轴偏心测试仪校准装置，其特征在于，所述激光位移传感器为三个，三个所述激光位移传感器均朝向所述测试主轴，且其光轴线相交。
3.如权利要求2所述高速电主轴偏心测试仪校准装置，其特征在于，三个所述激光位移传感器所在平面相对于所述测试主轴垂直，且相邻两个所述激光位移传感器的光轴线之间各呈120度夹角。
4.如权利要求1至3中任一项所述高速电主轴偏心测试仪校准装置，其特征在于，还包括有冷却系统，所述高速电主轴机具有冷却进液口、冷却出液口，该冷却系统与冷却进液口、冷却出液口接通。
5.如权利要求1至3中任一项所述高速电主轴偏心测试仪校准装置，其特征在于，还包括有空气压缩机，所述高速电主轴机的主体部分具有支撑轴孔，所述测试主轴安装于支撑轴孔内，空气压缩机通过高压气管与所述支撑轴孔相通。
6.如权利要求1至3中任一项所述高速电主轴偏心测试仪校准装置，其特征在于，所述高速电主轴机还包括有偏心产生装置，该偏心产生装置与所述控制器电性连接。
7.如权利要求1至3中任一项所述高速电主轴偏心测试仪校准装置，其特征在于，该校准装置配有至少两个所述测试主轴，两个测试主轴具有各自的偏心值。
8.高速电主轴偏心测试仪校准方法，其特征在于，
该方法为：
在控制器作用下收到启动指令及转速参数；
控制器将启动指令转速参数传输给高速电主轴机，主轴驱动系统驱动测试主轴按转速参数所确定的转速高速旋转；
在该转速参数所确定的转速下，通过激光位移传感器测量测试主轴的标准偏心值，通过高速电主轴偏心测试仪测量测试主轴的测量偏心值；
数据处理器获取转速参数、与该转速参数相对应的标准偏心值、与该转速参数相对应的测量偏心值，得到与该转速参数相对应的对比结果信息；
数据处理器将该转速参数及对比结果信息输出。
9.如权利要求8所述高速电主轴偏心测试仪校准方法，其特征在于，前述方法中，
在主轴驱动系统带动测试主轴高速旋转的过程中，控制器接收设定偏心值信息，并将该设定偏心值信息传输给高速电主轴机，偏心产生装置给测试主轴施加相对应的偏心量；
在所述转速参数所确定的转速下，通过激光位移传感器测量测试主轴的标准偏心值，通过高速电主轴偏心测试仪测量测试主轴的测量偏心值；
数据处理器获取转速参数、与该转速参数相对应的标准偏心值、与该转速参数相对应的测量偏心值、设定偏心值信息，得到与该转速参数相对应的对比结果信息；
数据处理器将该转速参数及对比结果信息输出。
10.如权利要求8所述高速电主轴偏心测试仪校准方法，其特征在于，前述方法中，
先将具有第一偏心值的所述测试主轴安装于所述高速电主轴机，按转速参数所确定的转速高速旋转，得到与该转速参数相对应的第一对比结果信息；
再将具有第二偏心值的所述测试主轴安装于所述高速电主轴机，按转速参数所确定的转速高速旋转，得到与该转速参数相对应的第二对比结果信息。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |