CN113483665B - 一种校验装置及校验控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种校验装置及校验控制方法，涉及测量仪器技术领域。本发明的校验装置包括支架和活动组件，支架与测量设备连接，活动组件与支架转动连接，活动组件上安装有至少一个校验标准球，校验标准球用于对测量设备上的测头进行校验，活动组件配置成在测量设备处于工作状态时转动至避开测量设备的工作区域、在测量设备处于空闲状态时转动至预设角度，以使得至少一个校验标准球位于测量设备的工作区域内，以对测量设备上的测头进行校验。因此，本发明的校验装置能够根据测量设备的工作状态选择性地转动至测量设备的工作区域，从而不会影响测量设备的正常工作，并且也不需要人工搬运，比较智能化，提高了测头校验的便利性。

Description

一种校验装置及校验控制方法

技术领域

本发明涉及测量仪器技术领域，特别是涉及一种校验装置及校验控制方法。

背景技术

三坐标测量设备现阶段的测头校验工具通常有两种形式：(1)固定式测头校验标准球；(2)分体式测头校验标准球。其中，固定式测头校验标准球固定于测量设备平台上，占用了测量设备的运行空间。分体式测头校验标准球与测量设备平台分离，但是在每次校验时需要人工将其搬运到测量设备的运行空间内，其重量约为30公斤。两种检验工具对于配置多套测头系统，如触发测头与激光测头同时存在的情况下均需要利用不同的测头校验标准球，必须要人工查找标准球位置，不能自动进行校验。

发明内容

本发明第一方面的目的是要提供一种校验装置，解决现有技术中固定式测头校验装置占用测量设备的运行空间的技术问题。

本发明第一方面的进一步的目的是要使得固定式测头校验装置能够自动地对不同类型的测头进行校验。

本发明第二方面的目的是要提供一种应用于上述校验装置的校验控制方法。

根据本发明第一方面的目的，本发明提供了一种校验装置，包括：

支架，与测量设备连接；

活动组件，与所述支架转动连接，所述活动组件上安装有至少一个校验标准球，所述校验标准球用于对所述测量设备上的测头进行校验，所述活动组件配置成在所述测量设备处于工作状态时转动至避开所述测量设备的工作区域、在所述测量设备处于空闲状态时转动至预设角度，以使得所述至少一个校验标准球位于所述测量设备的工作区域内，以对所述测量设备上的测头进行校验。

可选地，所述活动组件包括：

活动臂，一端可转动地连接于所述支架，以使得所述活动臂朝靠近所述支架方向或远离所述支架方向转动；

校验标准球安装底座，其上安装有所述校验标准球，所述校验标准球安装底座可转动地连接于所述活动臂远离所述支架的一端，以使得所述校验标准球安装底座朝靠近所述活动臂方向或远离所述活动臂方向转动。

可选地，所述活动臂的转动方向与所述校验标准球安装底座的转动方向不同。

可选地，所述活动组件还包括：

第一伸缩装置，一端可转动地连接于所述活动臂远离所述支架的一端，另一端可转动地连接于所述支架，所述第一伸缩装置受控地进行伸缩，以在伸缩时带动所述活动臂转动，从而使得所述活动组件在位于所述测量设备的工作区域内的状态和避开所述测量设备的工作区域的状态之间切换。

可选地，至少一个所述校验标准球包括多种不同型号的校验标准球，分别用于对多种不同型号的测头进行校验。

可选地，所述活动组件还包括：

多个第二伸缩装置，其一端可转动地连接于所述校验标准球安装底座，另一端可转动地连接于所述活动臂，每一所述第二伸缩装置受控地进行伸缩，以在伸缩时带动所述校验标准球安装底座转动，从而提供与当前待测测头相匹配的所述校验标准球。

可选地，所述测量设备为双悬臂三坐标测量设备，所述双悬臂三坐标测量设备具有两组相对设置的测量臂；

所述活动臂在位于所述测量设备的工作区域内时位于两个所述测量臂之间，所述活动臂的远离所述支架的一端以及面向两个所述测量臂的两侧均设有所述校验标准球。

可选地，至少一个所述校验标准球包括触发式校验标准球和激光式校验标准球，分别用于对所述双悬臂三坐标测量设备的触发式测头和激光式测头进行校验；

所述活动臂面向两个所述测量臂的两侧均设有一个所述激光式校验标准球和一个所述触发式校验标准球，所述活动臂的远离所述支架的一端还设有一个所述触发式校验标准球，与该触发式校验标准球对应的校验标准球安装底座未与所述第二伸缩装置连接。

根据第二方面的目的，本发明还提供了一种应用于上述的校验装置的校验控制方法，包括：

获取测量设备的工作状态；

在所述测量设备处于空闲状态时控制校验装置的活动组件移动至所述测量设备的工作区域内，以对所述测量设备上的测头进行校验；

在完成对所述测头的校验后控制所述活动组件移动至避开所述测量设备的工作区域的位置处。

可选地，在所述测量设备处于空闲状态时控制校验装置的活动组件移动至所述测量设备的工作区域内的步骤之后，还包括：

获取当前所述测量设备上的测头的型号信息；

根据所述型号信息控制目标第二伸缩装置伸长以带动与其连接的校验标准球安装底座上的目标校验标准球转动至垂直于所述活动臂且平行于所述测头的位置处，以对当前的所述测头进行校验，所述目标校验标准球与当前的所述测头的型号相匹配；

在对当前的所述测头的校验完成后控制所述目标第二伸缩装置收缩以收回所述目标校验标准球；

更新当前所述测量设备上的测头的型号信息，并根据更新后的所述型号信息控制相应的所述第二伸缩装置转动并完成相应的校验；

在对所有所述测量设备上的所述测头完成校验且收回所有所述校验标准球后，控制第一伸缩装置收缩以带动所述活动臂转动至避开所述测量设备的工作区域的位置处。

本发明的校验装置包括支架和活动组件，支架与测量设备连接，活动组件与支架转动连接，活动组件上安装有至少一个校验标准球，校验标准球用于对测量设备上的测头进行校验，活动组件配置成在测量设备处于工作状态时转动至避开测量设备的工作区域、在测量设备处于空闲状态时转动至预设角度，以使得至少一个校验标准球位于测量设备的工作区域内，以对测量设备上的测头进行校验。因此，本发明的校验装置能够根据测量设备的工作状态选择性地转动至测量设备的工作区域，从而不会影响测量设备的正常工作，并且也不需要人工搬运，比较智能化，提高了测头校验的便利性。

进一步地，本发明的活动组件还包括多个第二伸缩装置，其一端可转动地连接于校验标准球安装底座，另一端可转动地连接于活动臂，每一第二伸缩装置受控地进行伸缩，以在伸缩时带动校验标准球安装底座转动，从而提供与当前待测测头相匹配的校验标准球。因此，本发明通过第二伸缩装置带动与待测测头相匹配的校验标准球转动，从而可以对不同类型的测头进行校验，不需要人工查找标准球位置，能够自动对不同类型的测头进行校验。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的检测装置处于展开状态的示意性结构图；

图2是根据本发明一个实施例的检测装置处于收缩状态的示意性结构图；

图3是图1所示的检测装置与测量设备的示意性安装图；

图4是图1所示的检测装置处于对触发式测头进行检测的示意性状态图；

图5是图1所示的检测装置处于对激光式测头进行检测的示意性状态图；

图6是图1所示的检测装置避开测量设备的工作区域的示意性状态图；

图7是根据本发明一个实施例的检测控制方法的示意性流程图；

图8是根据本发明另一个实施例的检测控制方法的示意性流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

图1是根据本发明一个实施例的校验装置100处于展开状态的示意性结构图，图2是根据本发明一个实施例的校验装置100处于收缩状态的示意性结构图。如图1和图2所示，在一个具体地实施例中，校验装置100包括支架10和活动组件20，支架10与测量设备200连接，活动组件20与支架10转动连接，活动组件20上安装有至少一个校验标准球30，校验标准球30用于对测量设备200上的测头300进行校验，活动组件20配置成在测量设备200处于工作状态时转动至避开测量设备200的工作区域、在测量设备200处于空闲状态时转动至预设角度，以使得至少一个校验标准球30位于测量设备200的工作区域内，以对测量设备200上的测头300进行校验。这里，活动组件20位于测量设备200的工作区域内时相当于处于展开状态(见图1)，活动组件20避开测量设备200的工作区域时相当于处于收缩状态(见图2)。

该实施例的校验装置100能够根据测量设备200的工作状态选择性地转动至测量设备200的工作区域，从而不会影响测量设备200的正常工作，并且也不需要人工搬运，比较智能化，提高了测头300校验的便利性。

进一步地，活动组件20包括活动臂21和校验标准球30安装底座31，其中，活动臂21的一端可转动地连接于支架10，以使得活动臂21朝靠近支架10方向或远离支架10方向转动。校验标准球30安装底座31上安装有校验标准球30，校验标准球30安装底座31可转动地连接于活动臂21远离支架10的一端，以使得校验标准球30安装底座31朝靠近活动臂21方向或远离活动臂21方向转动。

具体地，活动臂21的转动方向与校验标准球30安装底座31的转动方向不同。活动臂21转动的平面与校验标准球30安装底座31转动的平面相互垂直。

进一步地，活动组件20还包括第一伸缩装置40，第一伸缩装置40的一端可转动地连接于活动臂21远离支架10的一端，另一端可转动地连接于支架10，第一伸缩装置40受控地进行伸缩，以在伸缩时带动活动臂21转动，从而使得活动组件20在位于测量设备200的工作区域内的状态和避开测量设备200的工作区域的状态之间切换。这里，相当于校验装置100的支架10是不动的，当需要使用校验装置100对测头300进行校验时，控制器就控制第一伸缩装置40从收缩状态切换至伸出状态，从而带动活动臂21朝远离支架10方向转动，进而使得校验装置100处于展开状态。当不需要使用校验装置100时，控制器就控制第一伸缩装置40从伸出状态切换至收缩状态，从而带动活动臂21朝靠近支架10方向转动，进而使得校验装置100处于收缩状态。该实施例采用伸缩装置带动活动组件20自由转动，解决了现有技术中固定式测头300校验标准球30占用测量设备200运行空间的问题。第一伸缩装置40包括但不限于气缸、液压缸、丝杠、电动缸等驱动方式。

在一个优选地实施例中，至少一个校验标准球30包括多种不同型号的校验标准球30，分别用于对多种不同型号的测头300进行校验。

进一步地，活动组件20还包括多个第二伸缩装置50，其一端可转动地连接于校验标准球30安装底座31，另一端可转动地连接于活动臂21，每一第二伸缩装置50受控地进行伸缩，以在伸缩时带动校验标准球30安装底座31转动，从而提供与当前待测测头300相匹配的校验标准球30。也就是说，校验装置100需要根据测量设备200上的测头300型号选择与其型号相匹配的校验标准球30对其进行校验，通过对应的第二伸缩装置50带动与其型号相匹配的校验标准球30的校验标准球30安装底座31转动至对测头300进行校验的区域。因此，该实施例可以对不同类型的测头300进行校验，不需要人工查找标准球位置，能够自动对不同类型的测头300进行校验。第二伸缩装置50包括但不限于气缸、液压缸、丝杠、电动缸等驱动方式。

图3是图1所示的校验装置100与测量设备200的示意性安装图，图4是图1所示的校验装置100处于对触发式测头进行检测的示意性状态图，图5是图1所示的校验装置100处于对激光式测头进行检测的示意性状态图，图6是图1所示的校验装置100避开测量设备200的工作区域的示意性状态图。如图3、图4、图5和图6所示，在一个具体地实施例中，测量设备200为双悬臂三坐标测量设备200，双悬臂三坐标测量设备200具有两组相对设置的测量臂210。活动臂21在位于测量设备200的工作区域内时位于两个测量臂210之间，活动臂21的远离支架10的一端以及面向两个测量臂210的两侧均设有校验标准球30。当校验装置100的活动组件20转动至测量设备200的工作区域时如图3，所有的校验标准球30全部朝向支架10方向，也就相当于处于收缩状态，防止活动组件20在转动的过程中校验标准球30与其他零部件发生干涉，出现校验标准球30损坏的情况。

具体地，至少一个校验标准球30包括触发式校验标准球和激光式校验标准球，分别用于对双悬臂三坐标测量设备200的触发式测头(见图3和图4)和激光式测头(见图5)进行校验。活动臂21面向两个测量臂210的两侧均设有一个激光式校验标准球和一个触发式校验标准球，活动臂21的远离支架10的一端还设有一个触发式校验标准球，与该触发式校验标准球对应的校验标准球30安装底座31未与第二伸缩装置50连接。也就是说，位于活动臂21正中间的那个校验标准球30是没有配置第二伸缩装置50的，它只能跟随活动臂21的转动而转动。中间的那个校验标准球30是触发式校验标准球，它的作用是对两侧的测量臂210的位置进行检测，若两个测量臂210上测头300的坐标系不同时，以其中一个的坐标系为基准，得出另一个的坐标系的补偿值，将该测量臂210测量出的数据加上补偿值，即可以实现两者测量出的数据是一致的。

从图4中可以看出，当测量设备200上安装的是触发式测头时，处于展开状态的是触发式校验标准球(处于上方的两个)，以对两侧的触发式测头进行校验。剩余两个激光式检验标准球是处于收缩状态的，防止影响触发式校验标准球对触发式测头的校验。从图5中可以看出，当测量设备200上安装的是激光式测头时，处于展开状态的是激光式校验标准球(处于下方的两个)，以对两侧的激光式测头进行校验，处于上方的两个触发式校验标准球则通过对应的第二伸缩装置50收缩从而转动至朝向支架10方向的位置处，防止影响激光式校验标准球对激光式测头的校验。在另一个实施例中，两个激光式校验标准球和两个触发式校验标准球的位置可以调换，但是，同一型号的还是要处于同一水平面上。

图7是根据本发明一个实施例的检测控制方法的示意性流程图。如图7所示，在一个具体地实施例中，应用于上述校验装置100的校验控制方法包括以下步骤：

步骤S100，获取测量设备200的工作状态；

步骤S200，在测量设备200处于空闲状态时控制校验装置100的活动组件20移动至测量设备200的工作区域内，以对测量设备200上的测头300进行校验；

步骤S300，在完成对测头300的校验后控制活动组件20移动至避开测量设备200的工作区域的位置处。

该实施例通过可编辑逻辑控制器(PLC)及配套的计算机程序，在需要对测头300进行校验时控制活动组件20自动转动至测量设备200的工作区域内进行自动化测头300校验，当校验完成后控制活动组件20退出测量设备200的运行空间。

图8是根据本发明另一个实施例的检测控制方法的示意性流程图。在另一个实施例中，步骤S200之后，还包括以下步骤：

步骤S210，获取当前测量设备200上的测头300的型号信息；

步骤S220，根据型号信息控制目标第二伸缩装置50伸长以带动与其连接的校验标准球30安装底座31上的目标校验标准球30转动至垂直于活动臂21且平行于测头300的位置处，以对当前的测头300进行校验，目标校验标准球30与当前的测头300的型号相匹配；

步骤S230，在对当前的测头300的校验完成后控制目标第二伸缩装置50收缩以收回目标校验标准球30；

步骤S240，更新当前测量设备200上的测头300的型号信息，并根据更新后的型号信息控制相应的第二伸缩装置50转动并完成相应的校验。

步骤S300包括以下步骤：

步骤S310，在对所有测量设备200上的测头300完成校验且收回所有校验标准球30后，控制第一伸缩装置40收缩以带动活动臂21转动至避开测量设备200的工作区域的位置处。

进一步地，在对所有测头300完成校验后，还需要将测量设备200上的测头300更换为触发式测头，利用活动臂21正中间的那个触发式校验标准球对两组测量臂210的位置进行检测。

具体地，当总控制器中订单全部完成后会发送空闲信号给测量设备200，测量设备200发送预备信号给与校验装置100连接的控制器，校验装置100自动回到安全零点位置号后发送信号给测量设备200；测量设备200发送预备信号给控制器，控制器控制校验装置100的活动组件20运动至图3上的位置并发送完成信号给测量设备200，测量设备200发送1#测头300校验信号给控制器，控制器控制第二伸缩装置50伸缩以将与1#测头300对应的校验标准球30运动到指定位置并发出运动到位信号，同时测量设备200发送1#测头300校验程序给校验装置100；测量设备200更换1#测头300并按校验程序执行校验工作，并在校验完成后发送完成信号给控制器，控制器控制收回与1#测头300对应的校验标准球30，并发送完成信号给测量设备200。重复上述过程，直到所有的测头300全部完成校验。测量设备200发送全部测头300完成校验的信号给控制器，控制器控制收回所有校验标准球30，并控制第一伸缩装置40带动活动组件20退出测量设备200的工作区域，回到安全零点位置也就是图6上的位置，并发送回到零位信号给测量设备200，测量设备200发送检验日志给总控制器，从而完成测头300校验过程。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (9)

1.一种校验装置，其特征在于，包括：

支架，与测量设备连接；

活动组件，与所述支架转动连接，所述活动组件上安装有至少一个校验标准球，所述校验标准球用于对所述测量设备上的测头进行校验，所述活动组件配置成在所述测量设备处于工作状态时转动至避开所述测量设备的工作区域、在所述测量设备处于空闲状态时转动至预设角度，以使得所述至少一个校验标准球位于所述测量设备的工作区域内，以对所述测量设备上的测头进行校验；

所述活动组件包括：

活动臂，一端可转动地连接于所述支架，以使得所述活动臂朝靠近所述支架方向或远离所述支架方向转动；

校验标准球安装底座，其上安装有所述校验标准球，所述校验标准球安装底座可转动地连接于所述活动臂远离所述支架的一端，以使得所述校验标准球安装底座朝靠近所述活动臂方向或远离所述活动臂方向转动。

2.根据权利要求1所述的校验装置，其特征在于，

所述活动臂的转动方向与所述校验标准球安装底座的转动方向不同。

3.根据权利要求2所述的校验装置，其特征在于，所述活动组件还包括：

第一伸缩装置，一端可转动地连接于所述活动臂远离所述支架的一端，另一端可转动地连接于所述支架，所述第一伸缩装置受控地进行伸缩，以在伸缩时带动所述活动臂转动，从而使得所述活动组件在位于所述测量设备的工作区域内的状态和避开所述测量设备的工作区域的状态之间切换。

4.根据权利要求3所述的校验装置，其特征在于，

至少一个所述校验标准球包括多种不同型号的校验标准球，分别用于对多种不同型号的测头进行校验。

5.根据权利要求4所述的校验装置，其特征在于，所述活动组件还包括：

多个第二伸缩装置，其一端可转动地连接于所述校验标准球安装底座，另一端可转动地连接于所述活动臂，每一所述第二伸缩装置受控地进行伸缩，以在伸缩时带动所述校验标准球安装底座转动，从而提供与当前待测测头相匹配的所述校验标准球。

6.根据权利要求5所述的校验装置，其特征在于，

所述测量设备为双悬臂三坐标测量设备，所述双悬臂三坐标测量设备具有两组相对设置的测量臂；

所述活动臂在位于所述测量设备的工作区域内时位于两个所述测量臂之间，所述活动臂的远离所述支架的一端以及面向两个所述测量臂的两侧均设有所述校验标准球。

7.根据权利要求6所述的校验装置，其特征在于，

至少一个所述校验标准球包括触发式校验标准球和激光式校验标准球，分别用于对所述双悬臂三坐标测量设备的触发式测头和激光式测头进行校验；

所述活动臂面向两个所述测量臂的两侧均设有一个所述激光式校验标准球和一个所述触发式校验标准球，所述活动臂的远离所述支架的一端还设有一个所述触发式校验标准球，与该触发式校验标准球对应的校验标准球安装底座未与所述第二伸缩装置连接。

8.一种应用于权利要求1-7中任一项所述的校验装置的校验控制方法，其特征在于，包括：

获取测量设备的工作状态；

在所述测量设备处于空闲状态时控制校验装置的活动组件移动至所述测量设备的工作区域内，以对所述测量设备上的测头进行校验；

在完成对所述测头的校验后控制所述活动组件移动至避开所述测量设备的工作区域的位置处。

9.根据权利要求8所述的校验控制方法，其特征在于，在所述测量设备处于空闲状态时控制校验装置的活动组件移动至所述测量设备的工作区域内的步骤之后，还包括：

获取当前所述测量设备上的测头的型号信息；

根据所述型号信息控制目标第二伸缩装置伸长以带动与其连接的校验标准球安装底座上的目标校验标准球转动至垂直于所述活动臂且平行于所述测头的位置处，以对当前的所述测头进行校验，所述目标校验标准球与当前的所述测头的型号相匹配；

在对当前的所述测头的校验完成后控制所述目标第二伸缩装置收缩以收回所述目标校验标准球；

更新当前所述测量设备上的测头的型号信息，并根据更新后的所述型号信息控制相应的所述第二伸缩装置转动并完成相应的校验；

在对所有所述测量设备上的所述测头完成校验且收回所有所述校验标准球后，控制第一伸缩装置收缩以带动所述活动臂转动至避开所述测量设备的工作区域的位置处。

Images