專利名稱：三坐標測量機精度檢定裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機械測試技術，特別是一種用于測試三坐標測量機精度的檢定裝置。
目前，國內外對三坐標測量機的檢定方法大致分為兩類一類是用高精度儀器檢定，其檢定結果精度高，可靠性好，但對測量儀器、測量人員要求較高，檢定工作費時費力，多數(shù)坐標機測量用戶難以實現(xiàn)。另一類是使用標準器進行檢定，其操作方便、快捷，便于一般用戶使用，但檢定工作不符合國際標準，且對標準器的制造要求很高。上述方法各有優(yōu)點，但都存在不足之處，從而限制了它們的廣泛應用，也影響了坐標測量機功能的充分發(fā)揮。
本實用新型的目的，是提供一種用空間一維球列對稱聯(lián)系組合定標法，來實現(xiàn)三坐標測量機精度檢定的裝置。
本實用新型的目的，是由下述技術方案來達到的。
三坐標測量機精度檢定裝置，由一維球列、球列板、線性滑軌、支架、支撐軸、軸套和底座組成。
粘置有一組直徑相同的、按等間距排列的球構成球列的球列板，在線性滑軌上可以定位移動。線性滑軌可隨下面的支架上下擺動和左右旋轉。支架由下面的支攆軸、軸套和底座支撐。
橫截面呈H形的球列板，固定在下面的滑座上，隨滑座在線性滑軌上移動。
球列板上一維球列的球，粘結在球列板上的球座孔上，球心在一條直線上，直線度在20微米內；球徑為10～20毫米，球度不低于1微米；球座孔為通孔，通孔的下部有填充物塞住。
隨滑座移動的球列板，在線性滑軌上移動由其定位柱和線性滑軌上的V形孔定位；各V形孔的間距與球列板上球列的相鄰球間距一致。
線性滑軌由下邊支架的水平軸系托撐在支撐軸上，并由支架下部定位環(huán)上的擺動定位槽與支撐軸上的螺釘固緊定位；線性滑軌可在0～48℃范圍內上下定位擺動。
支架下部定位環(huán)的主邊上還有一個垂直定位槽，與支撐軸上的螺釘固緊定位，線性滑軌可90℃垂直定位。
支撐軸下端滑動套裝在底座上的軸套中，線性滑軌可左右定位旋轉。
本實用新型的優(yōu)點是，結構簡單，易于制造，便于攜帶，檢定操作方便、快捷，檢定方法符合國際標準。能廣泛地用于測量機的生產廠家和用戶。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。


圖1是本實用新型的結構示意圖。
圖2是本實用新型的球列板的測視示意圖。
圖3是本實用新型的球列板的正視局部剖面示意圖。
圖4是本實用新型的球列板正視結構示意圖。
圖5是本實用新型的球列板與線性滑軌定位結構示意圖。
圖6是本實用新型的一維球列對稱組合比較測量示意圖。
本實用新型如圖1、4所示，由球列19、球列板1、線性滑軌2、支架3、支撐軸11、軸套10和底座8構成。
球列板1如圖2、3、4所示。為增強其剛度設計成H形。一維球列19的球17，粘結在等間距的且下邊是通孔18的球座孔15上，球座孔15的間距為25毫米。球列19所用的鋼球17均為標準件，其公稱尺寸為10毫米，球度不低于1微米。球列19的球心在一條直線上，且直線度在20微米內。球座孔15是通孔18，以便于澆灌粘結劑將球17粘牢，通孔18下部還塞有填充物21，以防粘結劑漏出。
球列板1上所設置的一組一維列19為6顆球17。如圖4、5所示，球列板1由螺釘16固定在線性滑軌2的滑座20上，其一端有一個定位柱14。線性滑軌2是市場上普通的HRW35CA成品，它上面設置有與球列19等球心距的V形定位孔13。球列板1隨滑座20在線性滑軌2上直線移動，并由定位柱14與V形定位孔13定位。線性滑軌2固定在下面的弧形支架3上。為使線性滑軌2兩端上下擺動，支架3下邊的頂點由水平軸系12托攆在支撐軸11上。為控制線性滑軌2上下擺動的幅度，支架3下部設有定位環(huán)5，并且定位環(huán)5上還設有擺動定位槽6，由支撐軸11上的螺釘7定位固緊，使線性滑軌2可以0～48℃范圍內上下擺動定位；支架定位環(huán)5的左上邊還設有一個垂直用定位槽4，可使線性滑軌290°垂直定位。支撐軸11下端滑動套裝在底座8上的軸套10中，線性滑軌2可以左右定位旋轉。底座8是一塊方形鋼板，上面有與三坐標測量機工作臺上螺孔位置相應的四個通孔9，測量時由螺栓將本檢定裝置固定在坐標測量機的工作臺上。
用空間一維球列對稱聯(lián)系組合定標法測量三坐標測量機空間點誤差，是準確已知球列上任意一對球心距偏差的條件下，讓球列各球心所形成的點列與空間點列進行對稱組合比較測量，并按最少二乘原理處理測得值，以求得被測三坐標測量機空間點的誤差，將球列置于坐標測量機的測量空間的不同位置，便可測得到測量空間內任一直線上各被測點的位置誤差。該法不需要知道球列上全部球心距的實際尺寸，而能得到精度高于坐標測量機原有測量精度的結果。
圖6是本實用新型的對稱組合比較測量示意。設坐標測量機測量空間某一被測直線上有一系列間距為d的20個標定點，一維球列19由6個球17組合而成，形成5個相鄰球心距的公稱值為d的等間距。將球列19置于位置Ⅰ，讓球列19上的球心距與被測直線上的點間距進行比較測量，得各球心相對于直線起始點O點的測量值LⅠj(j=1,2,……5)，將球列19置于位置Ⅱ，測得LⅡj，以此類推。球列19在不同位置，分別測得Lij,(i=Ⅰ、Ⅱ、……ⅩⅣ)。根據(jù)組合定標法原理列測量方程，再按最少二乘法處理測量結果，即可求得被測直線上各標定點的誤差。本實施例，d為25毫米。
ISO標準規(guī)定，三坐標測量機精度的檢定只需在被測直線方向3/4位置進行檢定，故上述測量結果只給出16個修正量，為了準確得到16個修正量，須列出含有20個修正量的方程組才能求解，而最后4個修正量的精度較前16個要低，故舍去，并不影響坐標測量機的精度檢定。
權利要求1．一種三坐標測量機精度檢定裝置，其特征是由一維球列(19)、球列板(1)、線性滑軌(2)、支架(3)、支撐軸(11)、軸套(10)和底座(8)構成；粘置有一組直徑相同的、按等間距排列的球(17)構成球列(19)的球列板(1)，在線性滑軌(2)上可以定位移動；線性滑軌(2)可隨下面的支架(3)上下擺動和左右旋轉；支架(3)由下面的支撐軸(11)、軸套(10)和底座(8)支撐。
2．按權利要求1所述的三坐標測量機精度檢定裝置，其特征是橫截面呈H形的球列板(1)，固定在下面的滑座(20)上，隨滑座(20)在線性滑軌(2)上移動。
3．按權利要求1或2所述的三坐標測量機精度檢定裝置，其特征是球列板(1)上一維球列(19)的球(17)，粘結在球列板(1)上的球座孔(15)上，球心在一條直線上，直線度在20微米內；球徑為10～20毫米，球度不低于1微米；球座孔(15)為通孔(18)，通孔(18)的下部有填充物(21)塞住。
4．按權利要求1或2所述的三坐標測量機精度檢定裝置，其特征是隨滑座(20)移動的球列板(19)，在線性滑軌(2)上移動由其定位柱(14)和線性滑軌(2)上的V形孔(13)定位；各V形孔(13)的間距與球列板(1)上的球列(19)的相鄰球(17)間距一致。
5．按權利要求1所述的三坐標測量機精度檢定裝置，其特征是線性滑軌(2)由下邊支架(3)的水平軸系(12)托撐在支撐軸(11)上，并由支架(3)下部定位環(huán)(5)上的擺動定位槽(6)與支撐軸(11)上的螺釘(7)固緊定位；線性滑軌(2)可在0～48℃范圍內上下定位擺動。
6．按權利要求1或5所述的三坐標測量機精度檢定裝置，其特征是支架(3)下部定位環(huán)(3)的左邊上還有一個垂直定位槽(4)，與支攆軸(11)上的螺釘(7)固緊定位，線性滑軌(2)可90℃垂直定位。
7．按權利要求1所述的三坐標測量機精度檢定裝置，其特征是支撐軸(11)下端滑動套裝在底座(8)上的軸套(10)中。
專利摘要一種三坐標測量機精度檢定裝置,由球列球列板、線性滑軌、支架、支撐軸、軸套和底座構成。粘置有一維球列的球列板固定在線性滑軌的滑座上。球列隨滑座在線性滑軌上移動并由球列板上的定位柱和線性滑軌上的定位孔定位;線性滑軌由下邊支架上的定位環(huán)與支撐軸控制上下定位擺動;支架下的支撐軸套裝在底座上的軸套中,線性滑軌可以左右定位旋轉。本實用新型結構簡單,易于制造,便于攜帶,操作方便、快捷。
文檔編號G01B5/008GK2330974SQ9820626
公開日1999年7月28日 申請日期1998年6月26日 優(yōu)先權日1998年6月26日
發(fā)明者費業(yè)泰, 陳曉懷, 李碩仁, 王宏濤, 徐鴻林, 徐旸 申請人:合肥工業(yè)大學