一种同轴度偏差测量数显装置及位置偏差计算方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及的是一种测量数显装置及计算方法，特别是涉及一种同轴度偏差测量 数显装置及空间中两特征点在一个坐标系下位置偏差计算方法。
【背景技术】
[0002] 在现有技术中，公知的技术有：位移传感器可以测量机械位移并将机械位移量转 化为电子数据信号，常用位移传感器有电位器式、电容式、差动电感式、电阻应变式、差动变 压器式、涡流式、霍尔式、光栅、容栅、磁栅、感应同步器和激光位移传感器等。目前各种数显 表(数显杠杆表、数显百分表、数显千分表等)、线性测微计、容栅测微计、光栅尺等各种位移 传感器通过测量触头可以精确测量出被测物体的位移，并可以将位移数值显示或输出。激 光位移传感器可精确非接触测量被测物体的位置、位移等变化，主要应用于检测物的位移、 厚度、振动、距离、直径等几何量的测量。按照测量原理，激光位移传感器原理分为激光三角 测量法和激光回波分析法，激光三角测量法一般适用于高精度、短距离的测量，而激光回波 分析法则用于远距离测量。
[0003] 在机械加工中为了确定工件坐标系与机床坐标系之间的空间位置关系，可利用工 件上的某一个特征来找正机床主轴的位置，现有的找正方法有利用寻边器探测工件上的两 个平面，得到机床主轴相对于工件的X、Y坐标位置，或者利用杠杆表、百分表、千分表测量 工件上的一个轴、销或者孔来找正机床主轴的位置，通常做法是把杠杆表(或百分表、千分 表）用磁力表座固定在机床主轴上，并手动旋转机床主轴，使杠杆表(或百分表、千分表）测 头多次反复测量孔或轴、销的内、外圆，根据测量过程中杠杆表(或百分表、千分表）读数的 变化多次调整机床主轴位置，最终使杠杆表在测量孔或轴、销的内、外圆过程中读数变化值 趋于零，从而认为机床主轴中心轴线与孔或轴、销同轴，得到机床主轴相对于工件的X、Y坐 标位置。
【发明内容】
[0004] 本
【发明内容】
为一种同轴度偏差测量数显装置及一种空间中两个特征点在一个坐 标系下位置偏差的计算方法。
[0005] 本发明一种空间中两个特征点在一个坐标系下位置偏差的计算方法，原理是：众 所周知一个任意三角形，如果已知其中两边长a、b及底边长D可利用勾股定理结合数学方 程式计算得出此三角形的高H和高的垂足到底边两点的距离D1、D2。根据三角形形状不同， 对于底边上其中一个顶点到垂足的距离D2及高H的计算，可归纳出以下三种： 形状一（附图1):
【主权项】
1. 一种同轴度偏差测量数显装置，主要部件包括电子测量装置、测量数据处理电路、显 示屏、电源、夹持柄及装置主体，其中电子测量装置、夹持柄、装置主体三个部件，可以是各 自分开的独立部件并且三者之间刚性连接，可以是任意两个部件结合为一体并且与第三个 部件刚性连接，可以是三者结合为一体；测量数据处理电路、显示屏、电源等部件直接或间 接连接于装置主体上，使之连为一个整体；测量数据处理电路用于储存和计算电子测量装 置测量所得的数据，测量数据处理电路与电子测量装置的电路可以结合为一体，也可以为 两个单独电路并通过传输线连接；测量数据处理电路中包含控制按钮；显示屏用于显示测 量数据处理电路输出的数据结果；电源用于装置电器部件的供电，可以采用装置内部电池 供电，也可采用外部电源供电；其特征是：电子测量装置、测量数据处理电路、显示屏、夹持 柄相结合。
2. 根据权利1所要求的电子测量装置，其特征是：电子测量装置为能够测量出位移或 距离并将测量值转化为电子信号的装置。
3. 根据权利1所要求的测量装置，其特征是：电子测量装置为能够测量出工件上点、 线、面特征与夹持柄中心轴线之间的相对位移或距离并将测量值转化为电子信号的装置。
4. 一种空间两个特征点在一个坐标系下位置偏差的计算方法： 在空间中，利用一个特征点在两个不同位置时与另一个特征点之间的两个距离值及这 两个位置之间的距离值，计算得出两个特征点在一个平面P上的已知坐标系下的相对位置 偏差值，其特征是：利用三个距离值计算两个点在一个坐标系下相对位置偏差值。
5. 根据权利4所述的三个距离值，其特征是：三个距离值为在平面P上的投影值。
6. 根据权利4所述的已知坐标系，其特征是：已知坐标系为过这两个不同位置点的直 线X和过另一个特征点且垂直于直线X的直线Y在平面P上的投影所构成的坐标系。
7. 根据权利4所述的两个特征点，其特征是：其中一个特征点为机床上的点。
8. 根据权利4所述的两个特征点，其特征是：这两个特征点分别为机床上的点和工件 上的点。
9. 根据权利4所述的两个特征点，其特征是：这两个特征点分别为机床主轴上的点和 工件上的点。
10. 根据权利4所述的已知坐标系，其特征是：已知坐标系为机床的一个平面坐标系。
【专利摘要】本发明一种空间中两个特征点在一个坐标系下位置偏差的计算方法：在空间中，利用一个特征点在两个不同位置时与另一个特征点之间的两个距离值及这两个位置之间的距离值，根据勾股定理结合数学方程式计算得出两个特征点在一个平面P上的已知坐标系下的相对位置偏差值。本发明一种同轴度偏差测量数显装置，可被安装于机床主轴上，解决机床主轴在相对于工件的位置上的找正方法繁琐的问题，主要部件包括电子测量装置、测量数据处理电路、显示屏、电源、夹持柄及装置主体，测量数据处理电路、显示屏、电源等部件直接或间接连接于装置主体上，使之连为一个整体；测量数据处理电路用于储存和计算电子测量装置测量所得的数据。
【IPC分类】G01B7-312, B23Q17-24, G01B11-27, B23Q17-00
【公开号】CN104772652
【申请号】CN201510199592
【发明人】鲁玉琼
【申请人】鲁玉琼
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月24日
【公告号】CN104354073A