专利名称：一种高精度长距离机床导轨定位测量工装及方法
技术领域：
本发明涉及导轨测量技术领域，特别是涉及一种高精度长距离机床导轨定位测量工装及方法。
背景技术：
直线导轨一般由导轨、滑块、反向器、滚动体和保持器等组成，它是一种新型的作相对往复直线运动的滚动支承，能以滑块和导轨间的钢球滚动来代替直接的滑动接触，并且滚动体可以借助反向器在滚道和滑块内实现无限循环，具有结构简单、动静摩擦系数小、 定位精度高、精度保持性好等优点。经过几十年的发展，直线导轨已经日趋成为国际通用的一种支承及传动装置，越来越多被数控机床，数控加工中心、精密电子机械、自动化设备所采用，在工业生产中得到广泛的应用。由于锻造精度要求很高，长距离直线导轨无法整体生产加工，只能由若干段较短导轨拼接而成，其拼接安装后的整体直线度直接影响数控机床的加工精度。目前常用的导轨直线度误差检测方法有研点法、平尺拉表比较法、垫塞法、拉钢丝检测法、水平仪检测法、光学平直仪(自准直仪)检测法等。这些检测方法由于受人工影响较大往往无法完成长距离直线导轨的定位测量，检测精度也无法得到保证。激光跟踪仪是一种高精度大范围的三维测量仪器，利用ADM(绝对测距仪)和 IFM(激光干涉仪)技术，采用了简单、性能稳定、技术成熟的设计，在工作环境下实现高精度测量。配以激光反射标靶，其测量范围可以包容直径达160米的球形测量空间。跟踪仪的测量软件可与市面上任何CAD软件进行双向数据传输，实时显示实际值和理论值的偏差， 从而完成表面区域的评定。引入激光跟踪仪对长距离直线导轨进行数据采集，并借助其科学的数据处理模型和拟合算法对采集到的数据进行分析、模拟、对比，从而确定长距离直线导轨在水平面内与垂直面内的直线度误差值，并根据误差对导轨进行实时调整，如此反复的进行操作，即可有效对高精度长距离机床导轨进行定位，实现长距离内安装误差可控。而激光跟踪仪的靶球测量接触面为圆形，不能直接在直线导轨上获得位置精确的测量点，更无法真实反应直线导轨在水平面和垂直面的直线度变化趋势，因此须制作相应的测量工装以辅助检测的正确性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高精度长距离机床导轨定位测量工装及方法，使得激光靶球能够按照在直线导轨上。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种高精度长距离机床导轨定位测量工装，包括安装在导轨上的工装底座，所述的工装底座与导轨相互接触的侧面与底面相互垂直；所述的工装底座上固定有用于吸附激光靶球的激光靶球基座。所述的工装底座与导轨相互接触的侧面与底面的光洁度为3. 2。
所述的工装底座由Q235-A钢制成。所述的激光靶球基座通过三个平键螺钉固定在所述的工装底座上。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是还提供一种高精度长距离机床导轨定位测量方法，包括以下步骤(1)将上述的高精度长距离机床导轨定位测量工装安装在直线导轨上；(2)将激光靶球安装在激光靶球基座上；(3)对测试点采集数据，数据采集完成后将测量工装沿直线导轨滑行至下一测试
点；(4)激光跟踪仪中的激光发射器在自动马达的驱动下对激光靶球进行自动跟踪， 并重复步骤(3)，直至完成直线导轨上的所有测试点的采集工作。所述的测试点为每段短直线导轨的首尾部位。有益效果由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果本发明通过工装底座与直线导轨实现紧密贴合，通过驱动装置可沿直线导轨自动滑动， 并在辅助激光跟踪仪进行直线导轨测量时具有快速、有效、精确的特点，可以大大提高工作效率，基本实现无人化操作，减少人为因素所产生的累积误差。
图1是高精度长距离机床导轨定位测量工装的结构示意图；图2是图1的俯视图；图3是高精度长距离机床导轨定位测量工装安装在直线导轨上的示意图；图4是高精度长距离机床导轨定位测量系统的示意图。
具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。本发明的涉及一种高精度长距离机床导轨定位测量工装，如图1和图2所示，包括安装在直线导轨5上的工装底座1，工装底座1与直线导轨5相互接触的侧面与底面相互垂直，工装底座1与直线导轨5相互接触的侧面与底面的光洁度为3. 2。工装底座1上通过三颗平键螺钉4固定有激光靶球基座2，激光靶球基座2上放置有激光靶球3。图3所示的是高精度长距离机床导轨定位测量工装安装在直线导轨上的示意图。如图4所示，每根长距离直线导轨5由若干段较短的直线导轨组成，测量实施前将每段短导轨的首尾部位作为必选测点7，中间部分作为可选测点。高精度长距离机床导轨定位测量方法的具体步骤如下将测量工装紧贴在直线导轨5上(如图3)，并将激光靶球置于激光靶球基座上，在第一个测点采集数据完毕后将测量工装沿直线导轨滑行至下一测点，此时激光跟踪仪6中的激光发射器在自动马达的驱动下对靶球进行自动跟踪，如此反复，直至完成单根导轨上的所有测点采集工作。该工装在辅助激光跟踪仪进行直线导轨测量时具有快速、有效、精确的特点，可以大大提高工作效率，基本实现无人化操作，减少人为因素所产生的累积误差。 由此可见，本发明有利于对单根直线导轨进行多次反复定位测量并根据误差分析结果对导轨进行实时微调，当直线导轨在水平面和垂直面内的误差控制在允许范围内时定位测量结束。
权利要求
1.一种高精度长距离机床导轨定位测量工装，包括安装在导轨( 上的工装底座(1)， 其特征在于，所述的工装底座(1)与导轨( 相互接触的侧面与底面相互垂直；所述的工装底座(1)上固定有用于吸附激光靶球(3)的激光靶球基座O)。
2.根据权利要求1所述的高精度长距离机床导轨定位测量工装，其特征在于，所述的工装底座(1)与导轨( 相互接触的侧面与底面的光洁度为3. 2。
3.根据权利要求1所述的高精度长距离机床导轨定位测量工装，其特征在于，所述的工装底座(1)由Q235-A钢制成。
4.根据权利要求1所述的高精度长距离机床导轨定位测量工装，其特征在于，所述的激光靶球基座( 通过三个平键螺钉(4)固定在所述的工装底座(1)上。
5.一种使用如权利要求1所述的高精度长距离机床导轨定位测量工装的测量方法，其特征在于，包括以下步骤(1)将权利要求1所述的测量工装安装在直线导轨上；(2)将激光靶球安装在激光靶球基座上；(3)对测试点采集数据，数据采集完成后将测量工装沿直线导轨滑行至下一测试点；(4)激光跟踪仪中的激光发射器在自动马达的驱动下对激光靶球进行自动跟踪，并重复步骤(3)，直至完成直线导轨上的所有测试点的采集工作。
6.根据权利要求5所述的高精度长距离机床导轨定位测量方法，其特征在于，所述的测试点为每段短直线导轨的首尾部位。
全文摘要
本发明涉及一种高精度长距离机床导轨定位测量工装，包括安装在导轨上的工装底座，所述的工装底座与导轨相互接触的侧面与底面相互垂直；所述的工装底座上固定有用于吸附激光靶球的激光靶球基座。本发明还涉及涉及一种高精度长距离机床导轨定位测量方法，本方法中激光跟踪仪中的激光发射器在自动马达的驱动下对激光靶球进行自动跟踪，对各个测试点进行数据采集。本发明通过工装底座与直线导轨实现紧密贴合，通过驱动装置可沿直线导轨自动滑动，并在辅助激光跟踪仪进行直线导轨测量时具有快速、有效、精确的特点，可以大大提高工作效率，基本实现无人化操作，减少人为因素所产生的累积误差。
文档编号G01B11/27GK102278957SQ201110186059
公开日2011年12月14日 申请日期2011年7月5日 优先权日2011年7月5日
发明者冯强, 梅挺 申请人:上海市安装工程有限公司