CN108613651A - 三坐标测量机快速检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了三坐标测量机快速检测装置及方法，使用本装置及方法，可在十分钟之内一次性完成JJF1064‑2010《坐标测量机》中规定的探测误差和空间示值误差测量。方法简单、可操作性强、效率高。本装置结构简单，稳定性好。球杆采用碳纤维材料，既满足轻便要求，由符合稳定性要求。本装置可作为三坐标测量机期间核查标准，判定三坐标测量机是否满足使用要求。本装置在检测过程中完全采用三坐标测量自动测量、在作为期间核查标准时，将评价要求嵌入程序中，实现自动判定，避免人为误差。
Description
技术领域
本发明涉及三坐标测量机快速检测装置及方法，属于计量技术领域，应用于计量校准行业。特别涉及三坐标测量机的校准工作。
背景技术
三坐标测量机校准通常按JJF1064-2010《坐标测量机校准规范》要求，使用实物标准器进行。它是通过用坐标测量机测量实物标准器（量块或步距规）来完成校准工作，由于这些方法对校准所使用的实物标准器和检测人员要求较高，通常都是在出厂验收或周期复检时，由第三方计量技术机构完成。但是，这种方法时间长、成本高，不适合作为日常判定三坐标测量机测量能力和技术状态的方法。
本发明针对以上问题，提供三坐标测量机快速检测装置及方法，通过简单快速的测量，既能满足JJF1064-2010《坐标测量机校准规范》要求，又能快速的给出三坐标测量机的技术状态。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：三坐标测量机快速检测装置，其特征在于，其包括基座、碳纤维球杆和标准球，其中，各个标准球均采用碳纤维球杆设置在所述基座上，所述基座上的四个角上均设置有角部标准球，且四个角部标准球最下端紧贴基座表面设置，两个相邻的角部标准球之间设置有边部标准球，所述基座的中心位置设置有中心标准球，且所述中心标准球的碳纤维球杆的高度最大。
进一步，作为优选，所述基座底边长不小于400mm，中心标准球碳纤维杆不低于400mm。
进一步，作为优选，所述基座的长宽以及中心标准球碳纤维杆的高分别不小于三坐标测量机X轴、Y轴、Z轴行程的66%。
进一步，作为优选，所述基座、碳纤维球杆和标准球之间采用紧固连接后，连接点涂设有密封胶。
进一步，作为优选，所述基座采用大理石材料，碳纤维球杆采用碳纤维材料，标准球采用陶瓷材料。
进一步，作为优选，所述基座上下平面平面度应满足0级平板要求。
进一步，作为优选，所述碳纤维球杆直径小于等于标准球直径，标准球采用哑光陶瓷球，直径不小于25mm，圆度优于1微米。
进一步，本发明提供了一种三坐标测量机快速检测装置的检测方法，其特征在于：其包括以下步骤：
（1）、首先将三坐标快速校准装置用更高精度的三坐标测量机进行测试，测量各个标准球之间的距离，得到1号球到3号球的距离L1；
（2）、先将被校准坐标测量机的探针校准，探针选择为常用探针或参考JJF1064-2010《坐标测量机》探测选择要求；
（3）将三坐标快速校准装置充分等温后，放置在坐标测量机上测量，测量时每个标准球至少采5 个点，其中，一个标准球采25个点，测量方式同JJF1064-2010《坐标测量机》中探测误差测量方法；通过被校准三坐标测量机测量出各个球的球心坐标，并计算出球心距离，并与球心距真实值进行比较，得到示值误差；
这样通过一次测量可以得到JJF1064-2010《坐标测量机》规定的X轴向示值误差,即为△X1=L1-L10、△X2=L8-L80、△X3=L12-L120、、Y轴向示值误差即为△Y1=L3-L30、△Y2=L5-L50、△Y3=L11-L110、Z轴向示值误差即为△Z=L4-L40）、空间V1方向示值误差即为△V1=L4-L40、空间V2方向示值误差即为△V2=L7-L70、空间V3方向示值误差即为△V3=L9-L90、空间V4方向示值误差即为△V4=L10-L100,同时，评价采25个点的标准球圆度，计算探测误差；
其中， 1号球的球心到3号球的球心的距离L1，1号球的球心到5号球的球心的距离L2，1号球的球心到7号球的球心的距离L3，1号球的球心到9号球的球心的距离L4，3号球的球心到5号球的球心的距离L5，3号球的球心到7号球的球心的距离L6，3号球的球心到9号球的球心的距离L7，5号球的球心到7号球的球心的距离L8，5号球的球心到9号球的球心的距离L9，7号球的球心到9号球的球心的距离L10，2号球的球心到6号球的球心的距离L11，4号球的球心到8号球的球心的距离L12，且
四个角部标准球依次标号为1号球、3号球、5号球、7号球，1号球与3号球之间的边部标准球为2号球，3号与5号球之间的边部标准球为4号球，5号球与7号球之间的边部标准球为6号球，7号球与1号球之间的边部标准球为8号球，中心标准球为9号球。
进一步，作为优选，该方法也可作为三坐标测量机期间核查方法，测量方法与前述步骤相同，在计算示值误差时，在评价结果中增加示值误差与三坐标测量机误差限比较结果，若△≤△限，提示三坐标测量机可以正常使用，若△＞△限，提示三坐标测量机停止使用，等待维修。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）使用本装置及方法，可在十分钟之内一次性完成JJF1064-2010《坐标测量机》中规定的探测误差和空间示值误差测量。方法简单、可操作性强、效率高。
（2）本装置结构简单，稳定性好。球杆采用碳纤维材料，既满足轻便要求，由符合稳定性要求。
（3）本装置可作为三坐标测量机期间核查标准，判定三坐标测量机是否满足使用要求。
（4）本装置在检测过程中完全采用三坐标测量自动测量、在作为期间核查标准时，将评价要求嵌入程序中，实现自动判定，避免人为误差。
附图说明
图1是本发明三坐标测量机快速检测装置的一个角度结构示意图；
图2是本发明三坐标测量机快速检测装置的另一角度结构示意图；
图3是本发明三坐标测量机快速检测装置的俯视结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：三坐标测量机快速检测装置及方法，三坐标测量机快速检测装置，其特征在于，其包括基座10、碳纤维球杆和标准球，其中，各个标准球均采用碳纤维球杆设置在所述基座10上，所述基座10上的四个角上均设置有角部标准球，依次为1号球1、3号球3、5号球5、7号球7，且四个角部标准球最下端紧贴基座10表面设置，两个相邻的角部标准球之间设置有边部标准球，依次为2号球2、4号球4、6号球6、8号球8，所述基座的中心位置设置有中心标准球9，且所述中心标准球9的碳纤维球杆的高度最大。
其中，所述基座底边长不小于400mm，中心标准球碳纤维杆不低于400mm。所述基座的长宽以及中心标准球碳纤维杆的高分别不小于三坐标测量机X轴、Y轴、Z轴行程的66%。所述基座、碳纤维球杆和标准球之间采用紧固连接后，连接点涂设有密封胶。
作为较佳的实施例，所述基座10采用大理石材料，碳纤维球杆采用碳纤维材料，标准球采用陶瓷材料。所述基座上下平面平面度应满足0级平板要求。所述碳纤维球杆直径小于等于标准球直径，标准球采用哑光陶瓷球，直径不小于25mm，圆度优于1微米。
在本实施例中，本发明提供了一种三坐标测量机快速检测装置的检测方法，其特征在于：其包括以下步骤：
（1）、首先将三坐标快速校准装置用更高精度的三坐标测量机进行测试，测量各个标准球之间的距离，得到1号球1到3号球3的距离L1；
（2）、先将被校准坐标测量机的探针校准，探针选择为常用探针或参考JJF1064-2010《坐标测量机》探测选择要求；
（3）将三坐标快速校准装置充分等温后，放置在坐标测量机上测量，测量时每个标准球至少采5 个点，其中，一个标准球采25个点，测量方式同JJF1064-2010《坐标测量机》中探测误差测量方法；通过被校准三坐标测量机测量出各个球的球心坐标，并计算出球心距离，并与球心距真实值进行比较，得到示值误差；
这样通过一次测量可以得到JJF1064-2010《坐标测量机》规定的X轴向示值误差,即为△X1=L1-L10、△X2=L8-L80、△X3=L12-L120、、Y轴向示值误差即为△Y1=L3-L30、△Y2=L5-L50、△Y3=L11-L110、Z轴向示值误差即为△Z=L4-L40）、空间V1方向示值误差即为△V1=L4-L40、空间V2方向示值误差即为△V2=L7-L70、空间V3方向示值误差即为△V3=L9-L90、空间V4方向示值误差即为△V4=L10-L100,同时，评价采25个点的标准球圆度，计算探测误差；
其中， 1号球1的球心到3号球3的球心的距离L1，1号球1的球心到5号球5的球心的距离L2，1号球1的球心到7号球7的球心的距离L3，1号球1的球心到9号球9的球心的距离L4，3号球3的球心到5号球5的球心的距离L5，3号球3的球心到7号球7的球心的距离L6，3号球3的球心到9号球9的球心的距离L7，5号球5的球心到7号球7的球心的距离L8，5号球5的球心到9号球9的球心的距离L9，7号球7的球心到9号球9的球心的距离L10，2号球2的球心到6号球6的球心的距离L11，4号球4的球心到8号球8的球心的距离L12，且
四个角部标准球依次标号为1号球1、3号球3、5号球5、7号球7，1号球1与3号球3之间的边部标准球为2号球2，3号球3与5号球5之间的边部标准球为4号球4，5号球5与7号球7之间的边部标准球为6号球6，7号球7与1号球1之间的边部标准球为8号球，中心标准球9为9号球。
该方法也可作为三坐标测量机期间核查方法，测量方法与前述步骤相同，在计算示值误差时，在评价结果中增加示值误差与三坐标测量机误差限比较结果，若△≤△限，提示三坐标测量机可以正常使用，若△＞△限，提示三坐标测量机停止使用，等待维修。
使用本装置及方法，可在十分钟之内一次性完成JJF1064-2010《坐标测量机》中规定的探测误差和空间示值误差测量。方法简单、可操作性强、效率高。本装置结构简单，稳定性好。球杆采用碳纤维材料，既满足轻便要求，由符合稳定性要求。本装置可作为三坐标测量机期间核查标准，判定三坐标测量机是否满足使用要求。本装置在检测过程中完全采用三坐标测量自动测量、在作为期间核查标准时，将评价要求嵌入程序中，实现自动判定，避免人为误差。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.三坐标测量机快速检测装置，其特征在于，其包括基座、碳纤维球杆和标准球，其中，各个标准球均采用碳纤维球杆设置在所述基座上，所述基座上的四个角上均设置有角部标准球，且四个角部标准球最下端紧贴基座表面设置，两个相邻的角部标准球之间设置有边部标准球，所述基座的中心位置设置有中心标准球，且所述中心标准球的碳纤维球杆的高度最大。
2.根据权利要求1所述的三坐标测量机快速检测装置，其特征在于：所述基座底边长不小于400mm，中心标准球碳纤维杆不低于400mm。
3.根据权利要求1所述的三坐标测量机快速检测装置，其特征在于：所述基座的长宽以及中心标准球碳纤维杆的高分别不小于三坐标测量机X轴、Y轴、Z轴行程的66%。
4.根据权利要求1所述的三坐标测量机快速检测装置，其特征在于：所述基座、碳纤维球杆和标准球之间采用紧固连接后，连接点涂设有密封胶。
5.根据权利要求1所述的三坐标测量机快速检测装置，其特征在于：所述基座采用大理石材料，碳纤维球杆采用碳纤维材料，标准球采用陶瓷材料。
6.根据权利要求1所述的三坐标测量机快速检测装置，其特征在于：所述基座上下平面平面度应满足0级平板要求。
7.根据权利要求1所述的三坐标测量机快速检测装置，其特征在于：所述碳纤维球杆直径小于等于标准球直径，标准球采用哑光陶瓷球，直径不小于25mm，圆度优于1微米。
8.根据权利要求1-7任意一所述的三坐标测量机快速检测装置的检测方法，其特征在于：其包括以下步骤：
（1）、首先将三坐标快速校准装置用更高精度的三坐标测量机进行测试，测量各个标准球之间的距离，得到1号球到3号球的距离L1；
（2）、先将被校准坐标测量机的探针校准，探针选择为常用探针或参考JJF1064-2010《坐标测量机》探测选择要求；
（3）将三坐标快速校准装置充分等温后，放置在坐标测量机上测量，测量时每个标准球至少采5 个点，其中，一个标准球采25个点，测量方式同JJF1064-2010《坐标测量机》中探测误差测量方法；通过被校准三坐标测量机测量出各个球的球心坐标，并计算出球心距离，并与球心距真实值进行比较，得到示值误差；
这样通过一次测量可以得到JJF1064-2010《坐标测量机》规定的X轴向示值误差,即为△X1=L1-L10、△X2=L8-L80、△X3=L12-L120、、Y轴向示值误差即为△Y1=L3-L30、△Y2=L5-L50、△Y3=L11-L110、Z轴向示值误差即为△Z=L4-L40）、空间V1方向示值误差即为△V1=L4-L40、空间V2方向示值误差即为△V2=L7-L70、空间V3方向示值误差即为△V3=L9-L90、空间V4方向示值误差即为△V4=L10-L100,同时，评价采25个点的标准球圆度，计算探测误差；
其中， 1号球的球心到3号球的球心的距离L1，1号球的球心到5号球的球心的距离L2，1号球的球心到7号球的球心的距离L3，1号球的球心到9号球的球心的距离L4，3号球的球心到5号球的球心的距离L5，3号球的球心到7号球的球心的距离L6，3号球的球心到9号球的球心的距离L7，5号球的球心到7号球的球心的距离L8，5号球的球心到9号球的球心的距离L9，7号球的球心到9号球的球心的距离L10，2号球的球心到6号球的球心的距离L11，4号球的球心到8号球的球心的距离L12，且
四个角部标准球依次标号为1号球、3号球、5号球、7号球，1号球与3号球之间的边部标准球为2号球，3号与5号球之间的边部标准球为4号球，5号球与7号球之间的边部标准球为6号球，7号球与1号球之间的边部标准球为8号球，中心标准球为9号球。
9.根据权利要求8所述的三坐标测量机快速检测装置的检测方法，其特征在于：该方法也可作为三坐标测量机期间核查方法，测量方法与前述步骤相同，在计算示值误差时，在评价结果中增加示值误差与三坐标测量机误差限比较结果，若△≤△限，提示三坐标测量机可以正常使用，若△＞△限，提示三坐标测量机停止使用，等待维修。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20181002 |