一种五轴混联机床运动学标定的任意姿态测量方法_2

文档序号:9646176阅读:来源:国知局
低了测量时间。④有两类主要用途:不仅可以作为五 轴混联机床的运动学标定的测量手段,同时也可以对任意位姿下的五轴混联机床进行一定 精度的姿态测量。
【附图说明】
[0028] 图1是第一种技术方案测量装置的结构示意图。
[0029] 图2是本发明测量方法的原理示意图。
[0030] 图3是第一种方案和第二种方案测量并联主轴头动平台法向与X轴向夹角时,千 分表测杆压缩的示意图。
[0031] 图4是第一种方案和第二种方案测量并联主轴头动平台法向与X轴向夹角时,千 分表测杆伸长的示意图。
[0032] 图5是第一种方案和第二种方案测量并联主轴头动平台法向与Y轴向夹角时,千 分表测杆压缩的示意图。
[0033] 图6是第一种方案和第二种方案测量并联主轴头动平台法向与Υ轴向夹角时,千 分表测杆伸长的示意图。
[0034] 图7是第一种方案和第二种方案测量并联主轴头动平台法向与Ζ轴向夹角时,千 分表测杆压缩的示意图。
[0035] 图8是第一种方案测量并联主轴头动平台法向与Ζ轴向夹角时,千分表测杆伸长 的示意图。
[0036] 图9是第二种方案的测量装置的结构示意图。
[0037] 图10是第二种方案测量并联主轴头动平台法向与Ζ轴向夹角时,千分表测杆伸长 的示意图。
[0038] 图中:卜机床工作台;2-量炔基板;3-第一量块;4-测杆;5-千分表;6-磁性表 座;7-并联主轴头动平台;8 -并联主轴头的虚拟动平台法向;9-并联主轴头的虚拟动平 台;10-第二量块。
【具体实施方式】
[0039] 下面结合附图对本发明的原理和【具体实施方式】做详细描述(以下描述中假定机 床工作台具备X轴和Υ轴的两自由度串联平动运动)。
[0040] 本发明的第一种技术方案【具体实施方式】:
[0041] 如图1所示,本技术方案的测量装置包括:机床工作台1、量炔基板2、第一量块3、 测杆4、千分表5、磁性表座6和并联主轴头动平台7,将五轴混联机床的三平动方向分别设 为X轴、Υ轴和Ζ轴。
[0042] 首先在五轴混联机床的工作台1上固定量炔基板2,在量炔基板2上固定第一量块 3,第一量块3有三组相互平行的表面,通过调节量炔基板2在机床工作台1上的位置和姿 态,可以使得第一量块3有三组相互平行的表面分别垂直于五轴混联机床的三个平动轴:Χ 轴、Υ轴和Ζ轴。
[0043] 然后在五轴混联机床的并联主轴头动平台7上固定磁性表座6和千分表5,通过调 整磁性表座6的开关及其支架,使得千分表5的测杆4的伸长方向沿着并联主轴头动平台 法向并指向机床工作台1。
[0044] 如图1所示,控制五轴混联机床使得并联主轴头动平台7摆动到需要测量的姿态, 然后五轴混联机床只能进行X轴、Υ轴和Ζ轴平动。
[0045] 如图2、图3和图4所示,测量并联主轴头动平台法向与X轴向的夹角。控制混联 机床X轴、Υ轴和Ζ轴平动,使得千分表5的测杆4压缩并将测头压在第一量块3的一个表 面上,该表面垂直于X轴,记录此时的千分表5的示数为li,混联机床控制面板上X轴的读 数为Xl。如图2中所示,并联主轴头的虚拟动平台法向8垂直于并联主轴头的虚拟动平台 9。并联主轴头的虚拟动平台法向8的实线部分代表此时图3中千分表5的测杆4的压缩 量,垂直于X轴的表面由图3中第一量块3的垂直于X轴的一个表面提供。然后如图4中 所示,控制混联机床X轴运动到机床控制面板上X轴的读数为&时,即第一量块3随着机床 工作台1移动,使得千分表5的测杆4伸长到千分表5的示数为1 2。则ΔX= |Χι-χ21,Δ1 =IIi-I2|,并联主轴头动平台法向与混联机床x轴运动方向的夹角可计
[0046] 如图2、图5和图6所示,测量并联主轴头动平台法向与Y轴向的夹角。控制混联 机床X轴、Y轴和Z轴平动,使得千分表5的测杆4压缩并将测头压在第一量块3的一个表 面上,该表面垂直于Y轴,记录此时的千分表5的示数为li,混联机床控制面板上Y轴的读 数为yi。如图2中所示,并联主轴头的虚拟动平台法向8垂直于并联主轴头的虚拟动平台 9。并联主轴头的虚拟动平台法向8的实线部分代表此时图5中千分表5的测杆4的压缩 量,垂直于Y轴的表面由图5中第一量块3的垂直于Y轴的一个表面提供。然后如图6中 所示,控制混联机床Y轴运动到机床控制面板上Y轴的读数为72时,即第一量块3随着机床 工作台1移动,使得千分表5的测杆4伸长到千分表5的示数为1 2。则Δy= |yi-y2 |,Δ1
=Ili-l2|,并联主轴头动平台法向与混联机床Y轴运动方向的夹角可计算
[0047] 如图2、图7和图8所示,测量并联主轴头动平台法向与Ζ轴向的夹角。控制混联 机床X轴、Υ轴和Ζ轴平动,使得千分表5的测杆4压缩并将测头压在第一量块3的一个表 面上,该表面垂直于Ζ轴,记录此时的千分表5的示数为li,混联机床控制面板上Ζ轴的读 数为Zl。如图2中所示,并联主轴头的虚拟动平台法向8垂直于并联主轴头的虚拟动平台 9。并联主轴头的虚拟动平台法向8的实线部分代表此时图7中千分表5的测杆4的压缩 量,垂直于Z轴的表面由图7中第一量块3的垂直于Z轴的一个表面提供。然后如图8中 所示,控制混联机床Z轴运动到机床控制面板上Z轴的读数为22时,即第一量块3随着机床 工作台1移动,使得千分表5的测杆4伸长到千分表5的示数为1 2。则Δζ= |ζ^ζ;; |,Δ1 =lli-1」,并联主轴头动平台法向与混联机床Z轴运动方向的夹角可计算
[0048] 本发明的第二种技术方案【具体实施方式】:
[0049] 技术方案2与技术方案1的区别在于:如果并联主轴头所产生的平动运动性能不 佳,即在并联主轴头进行所具有的平动运动的时候,并联主轴头的姿态会发生变化,那么在 测量动平台姿态的时候,混联机床不能进行并联主轴头所具有的平动运动。因此该技术方 案的Aζ是通过第一量块3和第二量块10在Z轴向的高度差产生的。下面结合附图对第 二种技术方案的步骤做详细描述:
[0050] 如图9所示,本技术方案的测量装置包括:机床工作台1、量炔基板2、第一量块3、 测杆4、千分表5、磁性表座6、并联主轴头动平台7和第一量块10,将五轴混联机床的三平 动方向分别设为X轴、Y轴和Z轴。
[0051] 首先在五轴混联机床的工作台1上固定量炔基板2,在量炔基板2上同时固定第一 量块3与第二量块10,第一量块3有三组相互平行的表面,通过调节量炔基板2在机床工作 台上的位置和姿态,可以使得第一量块3有三组相互平行的表面垂直于五轴混联机床的三 个平动轴:X轴、Y轴和Z轴。此时,第二量块10有一个垂直于Z轴的表面,且该表面与第一 量块3的一个垂直于Z轴的表面在Z轴方向上有高度差Δζ。
[0052] 然后在五轴混联机床的并联主轴头动平台7上固定磁性表座6和千分表5,通过调 整磁性表座6的开关及其支架,使得千分表5的测杆4的伸长方向沿着并联主轴头动平台 法向并指向机床工作台1。
[0053] 如图9所示,控制五轴混联机床使得并联主轴头动平台7摆动到需要测量的姿态, 然后五轴混联机床只能进行X轴、Y轴和Z轴平动。
[0054] 如图2、图3和图4所示,测量并联主轴头动平台法向与X轴向的夹角。控制混联 机床X轴、Y轴和Z轴平动,使得千分表5的测杆4压缩并将测头压在第一量块3的一个表 面上,该表面垂直于X轴,记录此时的千分表5的示数为li,混联机床控制面板上X轴的读 数为Xl。如图2中所示,并联主轴头的虚拟动平台法向8垂直于并联主轴头的虚拟动平台 9。并联主轴头的虚拟动平台法向8的实线部分代表此时图3中千分表5的测杆4的压缩 量,垂直于X轴的表面由图3中第一量块3的垂直于X轴的一个表面提供。然后如图4中 所示,控制混联机床X轴运动到机床控制面板上X轴的读数为&时,即第一量块3随着机床 工作台1移动,使得千分表5的测杆4伸长到千分表5的示数为1 2。则ΔX= |Χι-χ21,Δ1 =lli-1」,并联主轴头动平台法向与混联机床X轴运动方向的夹角可计算
[0055] 如图2、图5和图6所示,测量并联主轴头动平台法向与Y轴向的夹角。控制混联 机床X轴、Y轴和Z轴平动,使得千分表5的测杆4压缩并将测头压在第一量块3的一个表 面上,该表面垂直于Y轴,记录此时的千分表5的示数为li,混联机床控制面板上Y轴的读 数为yi。如图2中所示,并
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1