CN2330974Y - 三坐标测量机精度检定装置 - Google Patents

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费业泰
陈晓怀
李硕仁
王宏涛
徐鸿林
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Abstract

一种三坐标测量机精度检定装置,由球列球列板、线性滑轨、支架、支撑轴、轴套和底座构成。粘置有一维球列的球列板固定在线性滑轨的滑座上。球列随滑座在线性滑轨上移动并由球列板上的定位柱和线性滑轨上的定位孔定位;线性滑轨由下边支架上的定位环与支撑轴控制上下定位摆动;支架下的支撑轴套装在底座上的轴套中,线性滑轨可以左右定位旋转。本实用新型结构简单,易于制造,便于携带,操作方便、快捷。

Description

三坐标测量机精度检定装置
本实用新型涉及一种机械测试技术,特别是一种用于测试三坐标测量机精度的检定装置。
目前,国内外对三坐标测量机的检定方法大致分为两类:一类是用高精度仪器检定,其检定结果精度高,可靠性好,但对测量仪器、测量人员要求较高,检定工作费时费力,多数坐标机测量用户难以实现。另一类是使用标准器进行检定,其操作方便、快捷,便于一般用户使用,但检定工作不符合国际标准,且对标准器的制造要求很高。上述方法各有优点,但都存在不足之处,从而限制了它们的广泛应用,也影响了坐标测量机功能的充分发挥。
本实用新型的目的,是提供一种用空间一维球列对称联系组合定标法,来实现三坐标测量机精度检定的装置。
本实用新型的目的,是由下述技术方案来达到的。
三坐标测量机精度检定装置,由一维球列、球列板、线性滑轨、支架、支撑轴、轴套和底座组成。
粘置有一组直径相同的、按等间距排列的球构成球列的球列板,在线性滑轨上可以定位移动。线性滑轨可随下面的支架上下摆动和左右旋转。支架由下面的支撵轴、轴套和底座支撑。
横截面呈H形的球列板,固定在下面的滑座上,随滑座在线性滑轨上移动。
球列板上一维球列的球,粘结在球列板上的球座孔上,球心在一条直线上,直线度在20微米内;球径为10~20毫米,球度不低于1微米;球座孔为通孔,通孔的下部有填充物塞住。
随滑座移动的球列板,在线性滑轨上移动由其定位柱和线性滑轨上的V形孔定位;各V形孔的间距与球列板上球列的相邻球间距一致。
线性滑轨由下边支架的水平轴系托撑在支撑轴上,并由支架下部定位环上的摆动定位槽与支撑轴上的螺钉固紧定位;线性滑轨可在0~48℃范围内上下定位摆动。
支架下部定位环的主边上还有一个垂直定位槽,与支撑轴上的螺钉固紧定位,线性滑轨可90℃垂直定位。
支撑轴下端滑动套装在底座上的轴套中,线性滑轨可左右定位旋转。
本实用新型的优点是,结构简单,易于制造,便于携带,检定操作方便、快捷,检定方法符合国际标准。能广泛地用于测量机的生产厂家和用户。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的球列板的测视示意图。
图3是本实用新型的球列板的正视局部剖面示意图。
图4是本实用新型的球列板正视结构示意图。
图5是本实用新型的球列板与线性滑轨定位结构示意图。
图6是本实用新型的一维球列对称组合比较测量示意图。
本实用新型如图1、4所示,由球列19、球列板1、线性滑轨2、支架3、支撑轴11、轴套10和底座8构成。
球列板1如图2、3、4所示。为增强其刚度设计成H形。一维球列19的球17,粘结在等间距的且下边是通孔18的球座孔15上,球座孔15的间距为25毫米。球列19所用的钢球17均为标准件,其公称尺寸为10毫米,球度不低于1微米。球列19的球心在一条直线上,且直线度在20微米内。球座孔15是通孔18,以便于浇灌粘结剂将球17粘牢,通孔18下部还塞有填充物21,以防粘结剂漏出。
球列板1上所设置的一组一维列19为6颗球17。如图4、5所示,球列板1由螺钉16固定在线性滑轨2的滑座20上,其一端有一个定位柱14。线性滑轨2是市场上普通的HRW35CA成品,它上面设置有与球列19等球心距的V形定位孔13。球列板1随滑座20在线性滑轨2上直线移动,并由定位柱14与V形定位孔13定位。线性滑轨2固定在下面的弧形支架3上。为使线性滑轨2两端上下摆动,支架3下边的顶点由水平轴系12托撵在支撑轴11上。为控制线性滑轨2上下摆动的幅度,支架3下部设有定位环5,并且定位环5上还设有摆动定位槽6,由支撑轴11上的螺钉7定位固紧,使线性滑轨2可以0~48℃范围内上下摆动定位;支架定位环5的左上边还设有一个垂直用定位槽4,可使线性滑轨290°垂直定位。支撑轴11下端滑动套装在底座8上的轴套10中,线性滑轨2可以左右定位旋转。底座8是一块方形钢板,上面有与三坐标测量机工作台上螺孔位置相应的四个通孔9,测量时由螺栓将本检定装置固定在坐标测量机的工作台上。
用空间一维球列对称联系组合定标法测量三坐标测量机空间点误差,是准确已知球列上任意一对球心距偏差的条件下,让球列各球心所形成的点列与空间点列进行对称组合比较测量,并按最少二乘原理处理测得值,以求得被测三坐标测量机空间点的误差,将球列置于坐标测量机的测量空间的不同位置,便可测得到测量空间内任一直线上各被测点的位置误差。该法不需要知道球列上全部球心距的实际尺寸,而能得到精度高于坐标测量机原有测量精度的结果。
图6是本实用新型的对称组合比较测量示意。设坐标测量机测量空间某一被测直线上有一系列间距为d的20个标定点,一维球列19由6个球17组合而成,形成5个相邻球心距的公称值为d的等间距。将球列19置于位置Ⅰ,让球列19上的球心距与被测直线上的点间距进行比较测量,得各球心相对于直线起始点O点的测量值LⅠj(j=1,2,……5),将球列19置于位置Ⅱ,测得LⅡj,以此类推。球列19在不同位置,分别测得Lij,(i=Ⅰ、Ⅱ、……ⅩⅣ)。根据组合定标法原理列测量方程,再按最少二乘法处理测量结果,即可求得被测直线上各标定点的误差。本实施例,d为25毫米。
ISO标准规定,三坐标测量机精度的检定只需在被测直线方向3/4位置进行检定,故上述测量结果只给出16个修正量,为了准确得到16个修正量,须列出含有20个修正量的方程组才能求解,而最后4个修正量的精度较前16个要低,故舍去,并不影响坐标测量机的精度检定。

Claims (7)

1.一种三坐标测量机精度检定装置,其特征是由一维球列(19)、球列板(1)、线性滑轨(2)、支架(3)、支撑轴(11)、轴套(10)和底座(8)构成;粘置有一组直径相同的、按等间距排列的球(17)构成球列(19)的球列板(1),在线性滑轨(2)上可以定位移动;线性滑轨(2)可随下面的支架(3)上下摆动和左右旋转;支架(3)由下面的支撑轴(11)、轴套(10)和底座(8)支撑。
2.按权利要求1所述的三坐标测量机精度检定装置,其特征是横截面呈H形的球列板(1),固定在下面的滑座(20)上,随滑座(20)在线性滑轨(2)上移动。
3.按权利要求1或2所述的三坐标测量机精度检定装置,其特征是球列板(1)上一维球列(19)的球(17),粘结在球列板(1)上的球座孔(15)上,球心在一条直线上,直线度在20微米内;球径为10~20毫米,球度不低于1微米;球座孔(15)为通孔(18),通孔(18)的下部有填充物(21)塞住。
4.按权利要求1或2所述的三坐标测量机精度检定装置,其特征是随滑座(20)移动的球列板(19),在线性滑轨(2)上移动由其定位柱(14)和线性滑轨(2)上的V形孔(13)定位;各V形孔(13)的间距与球列板(1)上的球列(19)的相邻球(17)间距一致。
5.按权利要求1所述的三坐标测量机精度检定装置,其特征是线性滑轨(2)由下边支架(3)的水平轴系(12)托撑在支撑轴(11)上,并由支架(3)下部定位环(5)上的摆动定位槽(6)与支撑轴(11)上的螺钉(7)固紧定位;线性滑轨(2)可在0~48℃范围内上下定位摆动。
6.按权利要求1或5所述的三坐标测量机精度检定装置,其特征是支架(3)下部定位环(3)的左边上还有一个垂直定位槽(4),与支撵轴(11)上的螺钉(7)固紧定位,线性滑轨(2)可90℃垂直定位。
7.按权利要求1所述的三坐标测量机精度检定装置,其特征是支撑轴(11)下端滑动套装在底座(8)上的轴套(10)中。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101408399B (zh) * 2008-11-19 2010-06-02 南车戚墅堰机车有限公司 移动工作台
CN101458058B (zh) * 2007-12-12 2010-09-29 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 量测装置
CN109341471A (zh) * 2018-10-22 2019-02-15 天津大学 基于球列实现三轴机床几何误差检测的鉴定方法
CN109405779A (zh) * 2018-11-20 2019-03-01 天津大学 L型球列的三坐标测量机垂直度误差检测装置及方法

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