CN113091663B - 一种水浸超声几何精度校准系统 - Google Patents

一种水浸超声几何精度校准系统 Download PDF

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CN113091663B CN202110318032.6A CN202110318032A CN113091663B CN 113091663 B CN113091663 B CN 113091663B CN 202110318032 A CN202110318032 A CN 202110318032A CN 113091663 B CN113091663 B CN 113091663B
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Abstract

本发明公开了一种水浸超声几何精度校准系统,包括:底座;旋转测量装置;随动波长系统,通过螺钉固定在所述竖轴的上端面随竖轴同步转动,包括:横轴安装座,通过螺钉固定设置在所述竖轴的上端面;横梁,中部通过螺钉固定在横轴安装座上端面;直线导轨,通过螺钉固定在所述横梁上且与竖轴的轴线垂直;光栅尺,固定设置在直线导轨上;随动滑块,滑动配合地设置在所述直线导轨上;柔性夹持装置,固定设置在所述随动滑块上端面;读数显示装置,分别与所述圆光栅和光栅尺的读数头信号连接;在线测量上位机,与所述读数显示装置信号连接。本发明易复现、校准难度低、安装操作方便、校准精度高,适用于对不同型号的水浸超声系统的几何尺寸精度的校准。

Description

一种水浸超声几何精度校准系统
技术领域
本发明涉及几何量计量技术领域,特别地,涉及一种水浸超声几何精度校准系统。
背景技术
近年,随着工业测量/校准要求的不断提升,水浸超声校准系统等非标设备开始涌现,目前常用的校准手段为双频激光校准,这种方法校准精度高,但水浸超声系统在运动过程往往存在震动导致激光定位中断和受仪器结构限制导致标准器无法安装等影响,造成该系统的测量重复性无法复现,校准难度极大,不仅直接影响检定人员对水浸超声机械几何精度的判定,也给操作者对缺陷大小的判定带来干扰。而激光跟踪校准法受标准器价格高、校准精度低等影响未被广泛运用。基于以上原因,结合某些特定设备开展水浸超声校准系统校准装置的研究,以确保被校设备精度和量传的可靠,提高工作效率和实际应用显得尤为必要。
发明内容
本发明提供了一种水浸超声几何精度校准系统,以解决现有水浸超声校准手段无法复现、校准难度极大、价格高、校准精度低的技术问题。
本发明采用的技术方案如下:
一种水浸超声几何精度校准系统,包括:
底座;
旋转测量装置,包括:
竖轴安装座,通过螺钉固定在所述底座上端面;
竖轴,竖直地转动设置在所述竖轴安装座的内孔中;
圆光栅安装盘,通过螺钉固定设置在所述竖轴下端面,并安装设置有用于测量竖轴转动角度的圆光栅;
随动波长系统,通过螺钉固定在所述竖轴的上端面随竖轴同步转动,包括:
横轴安装座,通过螺钉固定设置在所述竖轴的上端面;
横梁,中部通过螺钉固定在横轴安装座上端面;
直线导轨,通过螺钉固定在所述横梁上且与竖轴的轴线垂直;
光栅尺,沿长度方向固定设置在所述直线导轨上,用于记录此时随动滑块所处的位置;
随动滑块,滑动配合地设置在所述直线导轨上,所述光栅尺的读数头固定在随动滑块上,通过移动随动滑块带动光栅尺读数头运动,用于提供位移标准量;
柔性夹持装置,固定设置在所述随动滑块上端面;
读数显示装置,分别与所述圆光栅和光栅尺的读数头信号连接,用于采集并线性校准光栅尺和圆光栅的测量结果,并根据测量结果实时显示端度和角度位置及状态信息;
在线测量上位机,与所述读数显示装置信号连接,用于获取圆光栅和光栅尺测量结果并对结果进行补偿修正、按规定的记录格式保存数据记录,并分析计算得出各测量点的示值误差。
进一步地,所述底座包括:
底部支撑座,沿周向设置有若干调整钉;
底部连接座,通过螺钉固定在所述底部支撑座上端面,采用中空结构且侧壁设置有方便线路穿过的穿线孔。
进一步地,所述竖轴两端的外周壁与竖轴安装座的内孔壁之间安装设置有角接触球轴承,所述竖轴的上端设置有与角接触球轴承的内圈相抵接限制所述竖轴轴下移的环形挡边,下端通过外螺纹连接设置有用于限制角接触球轴承轴向位置的竖轴螺母。
进一步地,所述竖轴安装座的上端还固定设置有转动固定座,所述转动固定座上贯彻设置有螺纹孔,所述螺纹孔内旋入设置有用于限制横轴安装座转动的锁紧螺钉。
进一步地,所述柔性夹持装置包括:
第一固定连接板;
第一夹持基座和第二夹持基座,通过螺钉相对地固定设置在所述第一固定连接板上端面,且第一夹持基座上贯彻设置有指向第二夹持基座的圆孔;
第二固定连接板,通过螺钉固定连接设置在所述第一固定连接板和随动滑块之间;
移动杆,间隙配合地穿入设置在所述第一夹持基座的圆孔内;
移动夹持块,活动设置于所述第一夹持基座和第二夹持基座之间,且通过螺纹与所述移动杆指向第二夹持基座的一端相连接;
压缩弹簧,套设在所述移动杆上,且一端与移动夹持块相抵接,另一端与第一夹持基座相抵接。
进一步地,所述横梁的两端通过螺钉固定设置有用于限制随动滑块在直线导轨上的极限位置的端部挡板。
进一步地,所述读数显示装置包括有可直接给光栅尺和圆光栅供电的二维光栅数显表,所述二维光栅数显表还包括:
数据显示单元,用于根据采集的光栅尺和圆光栅的数据实时显示端度和角度位置及状态信息;
参数设置单元,用于设置修正参数对数据进行线性修正;
清零设置单元,用于在任意位置对数据显示单元进行清零设置。
进一步地,所述在线测量上位机包括:
采集测量单元,用于从所述读数显示装置获取圆光栅和光栅尺测量结果并对结果进行补偿修正;
数据管理单元,用于对采集测量单元补偿修正后的测量结果按规定的记录格式保存并显示数据记录、分析计算得出各测量点的示值误差。
进一步地,所述采集测量单元包括:
主菜单模块,用于对测量任务进行管理、参数设置、设备管理以及数据管理,所述对测量任务进行管理包括测量任务的新建、打开、保存、退出;
数据采集模块,用于采集测量过程中光栅尺位移值和圆光栅角度值的实时数据;
测量任务参数设置模块,用于设置测量任务参数,包括串口设置和参数设置,所示串口设置包括对光栅数显表的串口通讯端口号进行设置,参数设置包括对随动波长系统与旋转测量装置转动中心之间的偏心距离以及随动波长系统的中心位置进行修改和设置;
测量对象信息管理模块,用于编辑及存储被测对象的名称、型号、编号、测量时间相关信息。
进一步地,所述数据管理单元包括:
数据类型管理模块,用于以树状结构对标准值、测量值和分析结果进行管理;
数据表格管理模块,用于以表格形式对标准值、测量值和分析结果进行管理,且数据类型与表格形式相匹配;
数据分析模块,用于对数据采集模块中保存的测量结果进行分析,得出各测量点的示值误差;
数据图形显示模块,用于以图形的方式显示各类数据,以及按数据表格中序号的排列顺序显示表格中的测量值;
校准报告模块,用于归纳测试数据、生成校准/测试报告。
本发明具有如下有益效果:
(1)本发明突破传统的“量块打表法”校准模式,安装到位后不需反复拆装升降,即实现一步装夹校准模式。
(2)本发明采用可调整化、模块化相结合的设计,充分考虑了装夹稳定性和多型号的适应性,适用于安装后对不同型号的水浸超声系统几何尺寸精度的校准。
(3)本发明采用一体式结构设计,分辨力达到0.001mm,大大提升了校准精度,减少了复杂的机械结构带来的粗大误差,能确保装置全程校准精度小于0.03mm。
(4)本发明实现了水浸超声X、Y、Z轴三维精度及旋转工作台同步校准,实现了安装位置随意,通过测量软件进行示值换算,操作方便快捷,并可通过读数显示装置实时观测位移数据和角度数据并进行比较。
(5)本发明符合人机原理,操作方便安全,不需要清洗和使用各种尺寸的量块,可最大限度减少操作人员的操作动作,降低了劳动强度,且校准过程中消除了操作人员因操作手法、装夹定位、紧固手感等因素引入的粗大误差。
(6)本发明的整套装置具有自动化程度高、耐磨性强、稳定性好等特性,整体安装、拆卸方便,较大程度消除了因环境温度变化对装置校准精度带来的影响。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明优选实施例的旋转测量装置结构示意图。
图2是本发明优选实施例的专用测量模块组成示意图。
图3是本发明优选实施例的专用测量模块主界面示意图。
图4是本发明优选实施例的旋转测量装置对X、Y轴校准摆放姿态示意图。
图5是本发明优选实施例的旋转测量装置对Z轴校准摆放姿态示意图。
图6是本发明优选实施例的旋转测量装置对X、Y、Z轴校准测量过程俯视图。
图7是本发明优选实施例的旋转测量装置对转台进行校准时的侧视示意图。
图8对本发明优选实施例的旋转测量装置对转台进行校准时的俯视示意图。
图中:
1、底部支撑座;2、调整钉;3、底部连接座;4、第一内六角螺钉;5、第二内六角螺钉;6、横梁;7、第三内六角螺钉;8、端部挡板;9、直线导轨;10、第四内六角螺钉;11、圆光栅安装盘;12、第五内六角螺钉;13、竖轴螺母;14、竖轴;15、第一角接触球轴承;16、竖轴安装座;17、第二角接触球轴承;18、第六内六角螺钉;19、移动杆;20、压缩弹簧;21、第一夹持基座;22、第七内六角螺钉;23、移动夹持块;24、第一固定连接板;25、第八内六角螺钉;26、第二夹持基座;27、第九内六角螺钉;28、第十内六角螺钉;29、第二固定连接板;30、随动滑块;31、横轴安装座;32、第十一内六角螺钉;33、锁紧螺钉;34、转动固定座;35、超声波探头;36、旋转台。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参照图1,本发明的优选实施例提供了一种水浸超声几何精度校准系统,包括:
底座,包括底部支撑座1和底部连接座3,所述底部支撑座1沿周向设置有若干调整钉2;所述底部连接座3通过第一内六角螺钉4固定在所述底部支撑座1上端面,所述底部连接座3采用中空结构且侧壁设置有方便线路穿过的穿线孔;
旋转测量装置,包括:
竖轴安装座16,通过第二内六角螺钉5固定在所述底部连接座3的上端面;
竖轴14,竖直地转动设置在所述竖轴安装座16的内孔中;
圆光栅安装盘11,通过第五内六角螺钉12固定设置在所述竖轴14下端面,并安装设置有用于测量竖轴14转动角度的圆光栅;
随动波长系统,通过螺钉固定在所述竖轴14的上端面随竖轴14同步转动,包括:
横轴安装座31,通过第六内六角螺钉18固定设置在所述竖轴14的上端面;
横梁6,中部通过第十一内六角螺钉32固定在横轴安装座31上端面;
直线导轨9,通过第四内六角螺钉10固定在所述横梁6上且与竖轴14的轴线垂直;本实施例的直线导轨9采用THK直线导轨;
光栅尺,沿长度方向固定设置在所述直线导轨9上;
随动滑块30,滑动配合地设置在所述直线导轨9上,本实施例的随动滑块30采用THK随动滑块;
柔性夹持装置,固定设置在所述随动滑块30上端面;
读数显示装置,分别与所述圆光栅和光栅尺的读数头信号连接,用于采集并线性校准光栅尺和圆光栅的测量结果,并根据测量结果实时显示端度和角度位置及状态信息;
在线测量上位机,与所述读数显示装置信号连接,用于获取圆光栅和光栅尺测量结果并对结果进行补偿修正、按规定的记录格式保存数据记录,并分析计算得出各测量点的示值误差。
本实施例突破传统的“量块打表法”校准模式,安装到位后不需反复拆装升降,即实现一步装夹校准模式。采用可调整化、模块化相结合的设计,充分考虑了装夹稳定性和多型号的适应性,适用于安装后对不同型号的水浸超声系统几何尺寸精度的校准。采用一体式结构设计,分辨力达到0.001mm,大大提升了校准精度,减少了复杂的机械结构带来的粗大误差,能确保装置全程校准精度小于0.03mm。本实施例实现了水浸超声X、Y、Z轴三维精度及旋转工作台同步校准,实现了安装位置随意,通过测量软件进行示值换算,操作方便快捷,并可通过读数显示装置实时观测位移数据和角度数据并进行比较。本实施例符合人机原理,操作方便安全,不需要清洗和使用各种尺寸的量块,可最大限度减少操作人员的操作动作,降低了劳动强度,且校准过程中消除了操作人员因操作手法、装夹定位、紧固手感等因素引入的粗大误差。整套装置采用不锈钢材质,具有自动化程度高、耐磨性强、稳定性好等特性,整体安装、拆卸方便,方便运输、结构稳固,较大程度消除了因环境温度变化对装置校准精度带来的影响。便在进行转台角度校准时,设备与旋转测量系统的安装连接稳固,连接机构设计方便拆装。
具体地,所述竖轴14两端的外周壁与竖轴安装座16的内孔壁之间安装设置有角接触球轴承,包括两个第一角接触球轴承15和两个第二角接触球轴承17,所述竖轴14的上端设置有与第二角接触球轴承17的内圈相抵接限制所述竖轴14轴下移的环形挡边,下端通过外螺纹连接设置有用于限制第一角接触球轴承15轴向位置的竖轴螺母13。
具体地,所述柔性夹持装置包括:
第一固定连接板24;
第一夹持基座21和第二夹持基座26,分别通过第七内六角螺钉21和第九内六角螺钉27相对地固定设置在所述第一固定连接板24上端面,且第一夹持基座21上贯彻设置有指向第二夹持基座26的圆孔;
第二固定连接板29,通过第八内六角螺钉25固定连接设置在所述第一固定连接板24和随动滑块30之间;
移动杆19,间隙配合地穿入设置在所述第一夹持基座21的圆孔内;
移动夹持块23,活动设置于所述第一夹持基座21和第二夹持基座26之间,且通过螺纹与所述移动杆19指向第二夹持基座26的一端相连接;
压缩弹簧20,套设在所述移动杆19上,且一端与移动夹持块23相抵接,另一端与第一夹持基座21相抵接。
所述旋转测量装置用于对0°~360°旋转角度的测量,可实现对水浸超声校准系统转台100%行程覆盖,选取测角精度较高的圆光栅作为测角标准。
使用过程中,通过旋转横梁6运动至测量位置。横轴安装座31固定在竖轴14顶部,因而转动横梁6会带动竖轴14绕其轴向旋转。竖轴14通过四个角接触球轴承固定在安装座内,自身以轴心线为轴稳定转动。竖轴14底部安装有圆光栅,读数头固定在竖主轴安装座内部,随着竖主轴的转动可以记录其旋转的角度。测量过程中,可通过装置底部设置的磁性底座将设备稳定固定在安装平面上,通过磁性连接便于拆装。
使用过程中,通过转动横梁6带动圆光栅读数头旋转,用于提供角度标准量。其中圆光栅采用Renishaw公司的RESM系列圆光栅,根据校准装置主体结构的台面尺寸,选择圆光栅的外径为150mm,栅距20μ共23600线的RESM20USA150。为实现高精度角度测量,本实施为圆光栅配备了Renishaw SIGUM系列SR读数头和SI细分接口,通过40倍细分可使角度分辨率达到1.37″。
具体地,所述竖轴安装座16的上端还固定设置有转动固定座34,所述转动固定座34上贯彻设置有螺纹孔,所述螺纹孔内旋入设置有用于限制横轴安装座31转动的锁紧螺钉33。在无需竖轴14转动的工况下,通过旋紧锁紧螺钉33,使紧锁紧螺钉33的尼龙头压紧横轴安装座31,由于横轴安装座31固定在竖轴14顶部,锁紧横轴安装座31,即可限制竖轴14转动,进而限制横梁6绕竖轴14的轴线转动。
所述随动波长系统的直线导轨9由精密位移导轨构成,导轨上安装有随动滑块30,可沿轴向随意滑动。第二夹持基座26以及移动夹持块23安装在随动滑块30上,第二夹持基座26与随动滑块30固定为一整体,移动夹持块23在随动滑块30上可在压缩弹簧20和移动杆19的作用下,沿轴向弹性移动一段距离用于对探头施加轴向力顶至作为基准端的第二夹持基座26。
测量过程中,通过推动随动滑块30至探头位置,将第二夹持基座26与设备夹持端接近,并逐渐推动移动夹持块23压住设备夹持端至第二夹持基座26定位位置并压实;接着通过安装的光栅尺记录此时随动滑块30所处的位置,即可确认设备此时的轴向位置。所述横梁6与横轴安装座31依靠定位销进行定位,并通过第十一内六角螺钉32进行固定,在进行角度校准时,需保证横梁6与旋转测量装置的连接稳固。需要拆分时,松开第十一内六角螺钉32并取下定位销后即可拆离横梁6,实现方便拆装。
光栅尺读数头通过第十内六角螺钉28固定在随动滑块30上,使用过程中,通过移动随动滑块30带动光栅尺读数头运动,用于提供位移标准量。其中光栅尺采用RENISHAW的RGS20-S镀金钢带栅尺,栅距为20μm,线性度为±3μm/m。光栅尺表面有一层可增强反射率的镀金薄层,保护膜不但增强了光栅尺使用的便捷性,而且可保护其不受污染。本实施例配合RENISHAW RGH22读数头,分辨率可达1μm。
具体地,所述横梁6的两端通过第三内六角螺钉7固定设置有用于限制随动滑块30在直线导轨9上的极限位置的端部挡板8,防止随动滑块30脱离直线导轨9。
具体地,所述读数显示装置包括有可直接给光栅尺和圆光栅供电的二维光栅数显表,所述二维光栅数显表还包括:
数据显示单元,用于根据采集的光栅尺和圆光栅的数据实时显示端度和角度位置及状态信息;
参数设置单元,用于设置修正参数对数据进行线性修正;
清零设置单元,用于在任意位置对数据显示单元进行清零设置。
本实施例的二维光栅数显表可直接给光栅尺和圆光栅供电,省去了外围供电电路,所有接口采用标准连接件、插拔方便,结构紧凑。将光栅尺和圆光栅读数头细分盒分别连接到数显表X轴和Y轴接口上,打开电源即可采集光栅尺和圆光栅的数据实时显示端度和角度位置及状态信息。同时本实施例可设置修正参数对数据进行线性修正。此外数显表设置有清零设置单元,可在任意位置进行清零设置。光栅数显表不仅能够独立显示圆光栅和光栅尺信息,也可与在线测量上位机连接,通过串口通信向在线测量上位机发送圆光栅和光栅尺信息。
具体地,所述在线测量上位机包括:
采集测量单元,用于从所述读数显示装置获取圆光栅和光栅尺测量结果并对结果进行补偿修正;
数据管理单元,用于对采集测量单元补偿修正后的测量结果按规定的记录格式保存并显示数据记录、分析计算得出各测量点的示值误差。
其中,所述采集测量单元包括:
主菜单模块,用于对测量任务进行管理、参数设置、设备管理以及数据管理,所述对测量任务进行管理包括测量任务的新建、打开、保存、退出;
数据采集模块,用于采集测量过程中光栅尺位移值和圆光栅角度值的实时数据;
测量任务参数设置模块,用于设置测量任务参数,包括串口设置和参数设置,所示串口设置包括对光栅数显表的串口通讯端口号进行设置,参数设置包括对随动波长系统与旋转测量装置转动中心之间的偏心距离以及随动波长系统的中心位置进行修改和设置;
测量对象信息管理模块,用于编辑及存储被测对象的名称、型号、编号、测量时间相关信息。
其中,所述数据管理单元包括:
数据类型管理模块,用于以树状结构对标准值、测量值和分析结果进行管理;
数据表格管理模块,用于以表格形式对标准值、测量值和分析结果进行管理,且数据类型与表格形式相匹配;
数据分析模块,用于对数据采集模块中保存的测量结果进行分析,得出各测量点的示值误差;
数据图形显示模块,用于以图形(曲线)的方式显示各类数据,以及按数据表格中序号的排列顺序显示表格中的测量值;
校准报告模块,用于归纳测试数据、生成校准/测试报告。
本实施例的在线测量上位机的软件在Visual Studio开发环境下使用C#语言进行开发。主要功能是与二维光栅数显表通讯,获取圆光栅和光栅尺测量结果并对结果进行补偿修正,按规定的记录格式保存数据记录,根据规定的数据处理方法计算偏差。各检测结果按数据库形式保存,方便查找调用。软件分为两个单元,一个是采样测量单元、一个是数据管理单元。该软件的模块组成结构如图2所示,主界面如图2所示。
下面对上述实施例的测量原理进行详细说明:
1、测量X、Y、Z轴示值误差:
具体分两种情况,其中,如图4所示,测量X、Y轴示值误差时,校准装置的当前摆放姿态使竖轴14的轴线与Z轴平行;如图5所示,在测量Z轴示值误差时,校准装置的当前摆放姿态使直线导轨9绕竖轴14的轴线旋转时所在的平面与Z轴平行。如图6所示,当机器坐标延Y轴由A点移动到B点时,随动滑块30在横轴上做位移滑动,同时带动圆光栅做角摆运动。当随动校准装置标定出光栅尺中心位置L后,设随动滑块30在A点时圆光栅和光栅尺测量值为a1和L1,随动滑块30在B点时圆光栅和光栅尺测量值为a2和L2,则AB之间的位移距离为:
Figure GDA0003802506010000131
该位移距离可通过后台软件换算并在读数显示装置上显示,同时对位移距离进行分析,得出各测量点的示值误差。
2、测量旋转转台误差时:
如图7和图8所示,将水浸超声几何精度校准装置的底座通过螺钉稳固安装在转台上,同时,将超声波探头35夹持在随动滑块30的柔性夹持装置中,启动旋转台36,X、Y、Z三轴锁定并保持不动,此时水浸超声几何精度校准装置上端横梁6受三轴锁定影响也保持不动,下端圆光栅跟随旋转台36做同步旋转运动,此时旋转角度同步反馈至圆光栅计数,角度数据通过后台软件换算并在读数显示装置上显示,同时对角度数据进行分析,得出各测量点的示值误差。
实际测量证明,上述实施例可以实现对水浸超声校准系统机械精度的校准,提升工作效率和校准的准确度,确保量传准确可靠。校准装置的测量范围:端度(0~600)mm,角度(0~360)°;测量精度达到端度≤0.03mm,角度≤20″;分辨率达到端度<0.005mm,角度<2″;重复精度达到端度<0.01mm,角度<5″。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水浸超声几何精度校准系统,其特征在于,包括:
底座;
旋转测量装置,包括:
竖轴安装座(16),通过螺钉固定在所述底座上端面;
竖轴(14),竖直地转动设置在所述竖轴安装座(16)的内孔中;
圆光栅安装盘(11),通过螺钉固定设置在所述竖轴(14)下端面,并安装设置有用于测量竖轴(14)转动角度的圆光栅;
随动波长系统,通过螺钉固定在所述竖轴(14)的上端面随竖轴(14)同步转动,包括:
横轴安装座(31),通过螺钉固定设置在所述竖轴(14)的上端面;
横梁(6),中部通过螺钉固定在横轴安装座(31)上端面;
直线导轨(9),通过螺钉固定在所述横梁(6)上且与竖轴(14)的轴线垂直;
光栅尺,沿长度方向固定设置在所述直线导轨(9)上,用于记录此时随动滑块(30)所处的位置;
随动滑块(30),滑动配合地设置在所述直线导轨(9)上,所述光栅尺的读数头固定在随动滑块(30)上,通过移动随动滑块(30)带动光栅尺读数头运动,用于提供位移标准量;
柔性夹持装置,固定设置在所述随动滑块上端面;
读数显示装置,分别与所述圆光栅和光栅尺的读数头信号连接,用于采集并线性校准光栅尺和圆光栅的测量结果,并根据测量结果实时显示端度和角度位置及状态信息;
在线测量上位机,与所述读数显示装置信号连接,用于获取圆光栅和光栅尺测量结果并对结果进行补偿修正、按规定的记录格式保存数据记录,并分析计算得出各测量点的示值误差。
2.根据权利要求1所述的水浸超声几何精度校准系统,其特征在于,所述底座包括:
底部支撑座(1),沿周向设置有若干调整钉(2);
底部连接座(3),通过螺钉固定在所述底部支撑座(1)上端面,采用中空结构且侧壁设置有方便线路穿过的穿线孔。
3.根据权利要求1所述的水浸超声几何精度校准系统,其特征在于:所述竖轴(14)两端的外周壁与竖轴安装座(16)的内孔壁之间安装设置有角接触球轴承,所述竖轴(14)的上端设置有与角接触球轴承的内圈相抵接限制所述竖轴(14)轴下移的环形挡边,下端通过外螺纹连接设置有用于限制角接触球轴承轴向位置的竖轴螺母(13)。
4.根据权利要求1或3所述的水浸超声几何精度校准系统,其特征在于:所述竖轴安装座(16)的上端还固定设置有转动固定座(34),所述转动固定座(34)上贯彻设置有螺纹孔,所述螺纹孔内旋入设置有用于限制横轴安装座(31)转动的锁紧螺钉(33)。
5.根据权利要求1所述的水浸超声几何精度校准系统,其特征在于:所述柔性夹持装置包括:
第一固定连接板(24);
第一夹持基座(21)和第二夹持基座(26),通过螺钉相对地固定设置在所述第一固定连接板(24)上端面,且第一夹持基座(21)上贯彻设置有指向第二夹持基座(26)的圆孔;
第二固定连接板(29),通过螺钉固定连接设置在所述第一固定连接板(24)和随动滑块(30)之间;
移动杆(19),间隙配合地穿入设置在所述第一夹持基座(21)的圆孔内;
移动夹持块(23),活动设置于所述第一夹持基座(21)和第二夹持基座(26)之间,且通过螺纹与所述移动杆(19)指向第二夹持基座(26)的一端相连接;
压缩弹簧(20),套设在所述移动杆(19)上,且一端与移动夹持块(23)相抵接,另一端与第一夹持基座(21)相抵接。
6.根据权利要求1所述的水浸超声几何精度校准系统,其特征在于:所述横梁(6)的两端通过螺钉固定设置有用于限制随动滑块(30)在直线导轨(9)上的极限位置的端部挡板(8)。
7.根据权利要求1所述的水浸超声几何精度校准系统,其特征在于:所述读数显示装置包括有可直接给光栅尺和圆光栅供电的二维光栅数显表,所述二维光栅数显表还包括:
数据显示单元,用于根据采集的光栅尺和圆光栅的数据实时显示端度和角度位置及状态信息;
参数设置单元,用于设置修正参数对数据进行线性修正;
清零设置单元,用于在任意位置对数据显示单元进行清零设置。
8.根据权利要求1或7所述的水浸超声几何精度校准系统,其特征在于:所述在线测量上位机包括:
采集测量单元,用于从所述读数显示装置获取圆光栅和光栅尺测量结果并对结果进行补偿修正;
数据管理单元,用于对采集测量单元补偿修正后的测量结果按规定的记录格式保存并显示数据记录、分析计算得出各测量点的示值误差。
9.根据权利要求8所述的水浸超声几何精度校准系统,其特征在于:所述采集测量单元包括:
主菜单模块,用于对测量任务进行管理、参数设置、设备管理以及数据管理,所述对测量任务进行管理包括测量任务的新建、打开、保存、退出;
数据采集模块,用于采集测量过程中光栅尺位移值和圆光栅角度值的实时数据;
测量任务参数设置模块,用于设置测量任务参数,包括串口设置和参数设置,所示串口设置包括对光栅数显表的串口通讯端口号进行设置,参数设置包括对随动波长系统与旋转测量装置转动中心之间的偏心距离以及随动波长系统的中心位置进行修改和设置;
测量对象信息管理模块,用于编辑及存储被测对象的名称、型号、编号、测量时间相关信息。
10.根据权利要求9所述的水浸超声几何精度校准系统,其特征在于,所述数据管理单元包括:
数据类型管理模块,用于以树状结构对标准值、测量值和分析结果进行管理;
数据表格管理模块,用于以表格形式对标准值、测量值和分析结果进行管理,且数据类型与表格形式相匹配;
数据分析模块,用于对数据采集模块中保存的测量结果进行分析,得出各测量点的示值误差;
数据图形显示模块,用于以图形的方式显示各类数据,以及按数据表格中序号的排列顺序显示表格中的测量值;
校准报告模块,用于归纳测试数据、生成校准/测试报告。
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