TWM553668U - 旋轉工作台幾何精度誤差量測裝置 - Google Patents
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Abstract
一種旋轉工作台幾何精度誤差量測裝置，其與一五軸加工機組設，此五軸加工機具有一可沿Ａ軸線樞擺之擺動台、一可沿Ｃ軸線旋轉之工作台以及一可沿Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸移動之進給平台；工作台上設有一位於Ａ軸線上之標準圓球，進給平台上設有一連接標準圓球之三方向位移感測器；一計算單元依標準圓球與Ｃ軸線之相對距離計算標準圓球之理論軌跡，並據以計算進給平台之移動軌跡，使三方向位移感測器維持其與標準圓球之相對位置。藉由上述裝置，將標準圓球設置於工作台上複數個待測位置，測得複數個量測資訊，進行併合計算即可得知幾何精度誤差。
Description
本創作與自動加工機有關，尤指一種量測加工機之工作台幾何精度誤差之裝置。
一般而言，五軸加工機共存在有43項幾何誤差，而旋轉工作台在運動過程中共有6個自由度誤差，必須透過量測得知誤差值，並藉此校正或提供補正值以提升加工精度。
習知技術乃以迴轉精度測試儀進行誤差量測，其將一標準圓球設置於旋轉軸心上進行固定轉速的連續轉動，並利用數學方法取得誤差值。惟傾斜式的旋轉工作台因機構設計關係，無法將標準圓球架設於軸心上，且不具有無限迴轉的機制，因而無法使用這種測試儀進行量測。
有鑑於此，如何改進上述問題即為本創作所欲解決之首要課題。
本創作之主要目的在於提供一種旋轉工作台幾何精度誤差量測裝置，其可降低直線軸幾何誤差所造成的影響，並在不同位置取得數個量測資訊，透過併合計算以得到較精準的幾何精度誤差值。
為達前述之目的，本創作提供一種旋轉工作台幾何精度誤差量測裝置，其與一五軸加工機組設，其中該五軸加工機具有一以一虛擬之Ａ軸線為樞擺中心之擺動台、一設於該擺動台且以一虛擬之Ｃ軸線為旋轉中心之工作台以及一可沿一包括Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸之三維軸向系統移動之進給平台；該量測裝置包括有： 一標準圓球，其設於該工作台上且可被該工作台之轉動帶動，該標準圓球之球心位於該Ａ軸線上； 一三方向位移感測器，其設於該進給平台上且可被該進給平台帶動移動，該三方向位移感測器與該標準圓球連接； 一計算單元，其可依該標準圓球與該Ｃ軸線之相對距離計算該標準圓球之一理論軌跡，並依該理論軌跡計算該進給平台之一移動軌跡，使該三方向位移感測器維持其與該標準圓球之相對位置。
而本創作之上述目的與優點，不難從下述所選用實施例之詳細說明與附圖中獲得深入了解。
請參閱第１圖至第３圖，所示者為本創作提供之旋轉工作台幾何精度誤差量測裝置，其與一五軸加工機１組設，此五軸加工機１具有一擺動台１１、一工作台１２及一進給平台１３，其中該擺動台１１樞設於一固定架１４上，且可以一虛擬之Ａ軸線為樞擺中心進行樞擺；該工作台１２設於該擺動台１１上，且可以一虛擬之Ｃ軸線為旋轉中心轉動；而該進給平台１３可沿一包括Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸之三維軸向系統移動。
上述加工機可能由於零件尺寸精度或是組裝精度而造成誤差，包括有元件誤差及位置誤差。元件誤差係指此誤差值會隨著位置不同而產生變化，例如沿著Ｘ軸移動時會導致Ｙ方向或Ｚ方向上的移動誤差；位置誤差係指旋轉軸未在其該在的位置上，其誤差值不會隨著位置不同而產生變化，例如應呈相互垂直的兩軸未呈垂直而形成誤差，以其中一軸為軸心轉動時，該誤差不會隨著轉動而變化。
本創作之量測裝置２包括有一標準圓球２１、一三方向位移感測器２２及一計算單元（圖中未示）。該標準圓球２１設於該工作台１２上，且可被該工作台１２之轉動帶動，其中該標準圓球２１以一支撐座２１１撐高，而使該標準圓球２１之球心位於該Ａ軸線上。該三方向位移感測器２２係設於該進給平台１３上，可被該進給平台１３帶動移動，且該三方向位移感測器２２與該標準圓球２１連接。又該計算單元用以依該標準圓球２１與該Ｃ軸線之相對距離計算該標準圓球２１之一理論軌跡，並依該理論軌跡計算該進給平台１３之一移動軌跡，藉此令該進給平台１３沿該移動軌跡移動時，該三方向位移感測器２２得以維持其與該標準圓球２１之相對位置。
藉由上述裝置，本創作可以如第４圖所示之量測方法進行量測，其包括有： Ａ．於該工作台上沿該Ｘ軸之方向上界定複數個待測位置； Ｂ．將該標準圓球設置於其中一個待測位置上，且該標準圓球之球心位於該Ａ 軸線上； Ｃ．以該計算單元計算該標準圓球之理論軌跡，並依該理論軌跡計算該進給平 台之移動軌跡； Ｄ．以該三方向位移感測器量測該標準圓球之動作，取得一量測資訊； Ｅ．重複步驟Ｂ至Ｄ，測得該標準圓球於所有待測位置之量測資訊； Ｆ．將所有量測資訊併合計算。
於上述方法中，將該標準圓球２１設於使其球心位於Ａ軸線上之位置，可移除前述之位置誤差，而在後續Ｄ步驟中取得較精確的量測結果，即僅取得元件誤差。舉例而言，在該工作台１２（Ｃ軸線）幾何精度誤差的量測上，如第５圖所示，該標準圓球２１隨該工作台１２轉動後，藉由該三方向位移感測器２２量測該標準圓球２１之實際位置與理論位置的差異，即可取得誤差的量測資訊，而在所有待測位置上取得所有量測資訊後，將其併合計算即可得到該工作台１２（Ｃ軸線）的幾何精度誤差。
另一方面，在該擺動台１１（Ａ軸線）幾何精度誤差的量測上，如第６圖所示，該標準圓球２１隨該擺動台１１樞擺後，藉由該三方向位移感測器２２量測該標準圓球２１之實際位置與理論位置的差異，即可取得誤差的量測資訊，而在所有待測位置上取得所有量測資訊後，將其併合計算即可得到該擺動台１１（Ａ軸線）的幾何精度誤差。
惟，以上實施例之揭示僅用以說明本創作，並非用以限制本創作，故舉凡等效元件之置換仍應隸屬本創作之範疇。
綜上所述，可使熟知本項技藝者明瞭本創作確可達成前述目的，實已符合專利法之規定，爰依法提出申請。
1‧‧‧五軸加工機
11‧‧‧擺動台
12‧‧‧工作台
13‧‧‧進給平台
14‧‧‧固定架
2‧‧‧量測裝置
21‧‧‧標準圓球
211‧‧‧支撐座
22‧‧‧三方向位移感測器
11‧‧‧擺動台
12‧‧‧工作台
13‧‧‧進給平台
14‧‧‧固定架
2‧‧‧量測裝置
21‧‧‧標準圓球
211‧‧‧支撐座
22‧‧‧三方向位移感測器
第１圖為本創作量測裝置之立體示意圖； 第２、３圖為本創作量測裝置之平面示意圖； 第４圖為本創作量測方法之流程圖； 第５圖為本創作量測Ｃ軸幾何精度誤差之使用狀態示意圖； 第６圖為本創作量測Ａ軸幾何精度誤差之使用狀態示意圖。
1‧‧‧五軸加工機
11‧‧‧擺動台
12‧‧‧工作台
13‧‧‧進給平台
14‧‧‧固定架
2‧‧‧量測裝置
21‧‧‧標準圓球
211‧‧‧支撐座
22‧‧‧三方向位移感測器
Claims (1)
- 一種旋轉工作台幾何精度誤差量測裝置，其與一五軸加工機組設，其中該五軸加工機具有一以一虛擬之Ａ軸線為樞擺中心之擺動台、一設於該擺動台且以一虛擬之Ｃ軸線為旋轉中心之工作台以及一可沿一包括Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸之三維軸向系統移動之進給平台；該量測裝置包括有： 一標準圓球，其設於該工作台上且可被該工作台之轉動帶動，該標準圓球之球心位於該Ａ軸線上； 一三方向位移感測器，其設於該進給平台上且可被該進給平台帶動移動，該三方向位移感測器與該標準圓球連接； 一計算單元，其可依該標準圓球與該Ｃ軸線之相對距離計算該標準圓球之一理論軌跡，並依該理論軌跡計算該進給平台之一移動軌跡，使該三方向位移感測器維持其與該標準圓球之相對位置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW106213660U TWM553668U (zh) | 2017-09-14 | 2017-09-14 | 旋轉工作台幾何精度誤差量測裝置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW106213660U TWM553668U (zh) | 2017-09-14 | 2017-09-14 | 旋轉工作台幾何精度誤差量測裝置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWM553668U true TWM553668U (zh) | 2018-01-01 |
Family
ID=61730169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW106213660U TWM553668U (zh) | 2017-09-14 | 2017-09-14 | 旋轉工作台幾何精度誤差量測裝置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWM553668U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112276674A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-01-29 | 上海交通大学 | 多轴数控机床旋转轴几何运动误差的精密测量方法及系统 |
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2017
- 2017-09-14 TW TW106213660U patent/TWM553668U/zh unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112276674A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-01-29 | 上海交通大学 | 多轴数控机床旋转轴几何运动误差的精密测量方法及系统 |
| CN112276674B (zh) * | 2020-10-13 | 2021-05-11 | 上海交通大学 | 多轴数控机床旋转轴几何运动误差的精密测量方法及系统 |
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