球棒球心距检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及了一种能够对球棒的球心距进行精确检测的球棒球心距检测装 置。
【背景技术】
[0002] 三坐标测量仪被应用于测量领域，能够对产品的轮廓和表面的尺寸、角度及空间 位置进行测量，能够对带有曲面的产品进行有效测量，三坐标测量仪在测量领域具有不可 替代的作用。
[0003] 三坐标测量仪的测量精度往往采用球棒进行校验。球棒包含设在两端的球体以及 连接两球体的球杆组成。首先通过测量球面上的多个点拟合得到球心，再测量两个球体之 间的距离，最后得到球棒的球心距，根据测得的球心距与球棒的已知球心距进行比较，就可 以对三坐标测量仪的精度进行可靠校验。因此，球棒的已知球心距对三坐标测量仪的精度 起着至关重要的作用。
[0004] 关于上述球棒的已知球心距的值可以采用激光干涉仪直接校准法进行检测。在激 光干涉仪直接校准法中，采用三个支撑座对球棒的球体进行支撑，中间的支撑座是固定的 而另外两个是可移动的。通过依次移动可移动的支撑做从而将球棒的两个球体放置在三个 支撑座中任意两个支撑座上，然后通过测量移动的支撑座的两个移动距离，从而得到该球 棒的球心距。
[0005] 但是，在上述测量过程中，当球棒的两个球体被放置在任意两个支撑座上时，由于 球杆自身重力的作用，导致球杆发生变形，这样就会严重影响球心距的测量精度，从而影响 三坐标测量仪的校验结果。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型是为了解决上述课题而进行的，目的在于提供一种精确检测球棒的球 心距并且成本低、结构简单的球棒球心距检测装置。
[0007] 本实用新型提供了一种球棒球心距检测装置，用于对球棒的球心距进行检测，球 棒包含两个球体和连接两个球体的球杆，其特征在于，包括：基体，包含：导轨以及分别固 定在导轨两端的两个支架；固定支撑部，固定在导轨上用于支撑球体；两个移动支撑部，分 别设在固定支撑部两侧，每个移动支撑部包含：可移动式安装在导轨上用于支撑球体的球 体侧支撑单元、以及可移动式安装在导轨上设在固定支撑部和球体侧支撑单元之间用于支 撑球杆的球棒侧支撑单元；两个测量部，分别与两个球体侧支撑单元一一对应且安装在两 个支架上，基于预定测量规则分别测量出其中一个球体侧支撑单元移动的第一距离和另一 个球体侧支撑单元移动的第二距离；以及计算部，根据第一距离和第二距离计算出球心距。
[0008] 在本实用新型提供的球棒球心距检测装置中，还可以具有这样的特征：其中，预定 测量规则为：通过依次移动两个移动支撑部将两个球体放置在两个球体侧支撑单元和固定 支撑部中任意两个上，测量出其中一个球体侧支撑单元移动的距离作为第一距离，另一个 球体侧支撑单元移动的距离作为第二距离。
[0009] 在本实用新型提供的球棒球心距检测装置中，还可以具有这样的特征：其中，球棒 侧支撑单元包含至少一个球棒侧支撑组件，球棒侧支撑组件包含：用于支撑球杆的V型架、 用于调节V型架的位置的调节构件以及用于柔性连接V型架和调节构件的柔性件。
[0010] 在本实用新型提供的球棒球心距检测装置中，也具有这样的特征，还包括：校正 部，包含：设在一个球体上的第一电感测微仪以及设在与球棒侧支撑组件相对应的球杆上 的至少一个第二电感测微仪，其中，调节构件根据第一电感测微仪和第二电感测微仪的示 值调节V型架的位置，使V型架与球杆相接触时并且固定支撑部或球体侧支撑单元与球体 相接触。
[0011] 在本实用新型提供的球棒球心距检测装置中，还可以具有这样的特征：其中，球棒 侧支撑组件的数量为两个。第二电感测微仪的数量为两个，并且与球棒侧支撑组件一一对 应。
[0012] 在本实用新型提供的球棒球心距检测装置中，还可以具有这样的特征：其中，调节 构件包含：与导轨相平行设置的第一滑轨、卡合在第一滑轨上的第一滑块、设在第一滑块的 上且与滑轨相垂直的第二滑轨、卡合在第二滑轨上的第二滑块、设在第二滑块上且与第一 滑轨和第二滑轨所在的平面相垂直的第三滑轨、卡合在第三滑轨上用于安装柔性件的第三 滑块。
[0013] 在本实用新型提供的球棒球心距检测装置中，还可以具有这样的特征，还包括：其 中，测量部包含：用于发出光束的发射单元、安装在与球体的球心相对应的球体侧支撑单元 上用于反射光束的反射镜、以及根据被反射的光束得到发射单元与反射镜之间的间距的处 理单元。
[0014] 实用新型的作用与效果
[0015] 根据本实用新型所涉及的球棒球心距检测装置，因为固定支撑部固定在导轨上支 撑球体，球体侧支撑单元能够在导轨上移动并用于支撑球体，球棒侧支撑单元也能够在导 轨上移动并且支撑球杆从而实现对球棒的辅助支撑，测量部安装在支架上，基于预定测量 规则测量出两个球体侧支撑单元分别移动的第一距离和第二距离，计算部根据第一距离和 第二距离计算出球棒的球心距，因此，本实用新型的球棒球心距检测装置能够实现测量球 棒的球心距，解决了测量长球棒时，因为球棒自身重力作用而产生的变形从而影响测量精 度的问题，使得测量更精确并且成本低结构简单。
【附图说明】
[0016] 图1是本实用新型的实施例中球棒球心距检测装置的结构示意图；
[0017] 图2是本实用新型的实施例中校正部的结构示意图；
[0018] 图3是本实用新型的实施例中球棒球心距检测装置的过程示意图；以及
[0019] 图4是本实用新型的实施例中球棒球心距检测装置的检测方法的工作流程图。
【具体实施方式】
[0020] 为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以 下实施例结合附图对本实用新型的球棒球心距检测装置作具体阐述。
[0021] 图1是本实用新型的实施例中球棒球心距检测装置的结构示意图。
[0022] 如图1所示，在本实施例中，球棒球心距检测装置100对作为标准器的球棒200的 球心距进行非接触测量，在本实施例中能够对长度范围在300mm至1000 mm内的球棒进行检 测。球棒200包含：两个球体201和球杆202,球杆202连接两个球体201。在本实施例中， 球棒米用从德国购买的300mm的球棒，德国DAkks校准证书给出的值分别为300. 5063mm，给 出的不确定度为U = I. 1 μ m，k = 2。
[0023] 球棒球心距检测装置100包含：基体10、固定支撑部20、两个移动支撑部30、两个 测量部40、计算部（图中未显示）和校正部（图中未显示）。
[0024] 基体10包含：导轨11和两个支架12。
[0025] 导轨11的基座采用稳定性良好的花岗石制成。导轨11外侧安装有护板，护板内 部放置拖链、气管、电线等配件，并还设有用于安放直线电机和光栅尺的腔体，这样后续能 够改进成自动测量系统。导轨11设计尺寸为：长X宽X高2800mm X 170mm X400mm，导轨 11的全程直线度优于2 μ m。在本实施例中，导轨11采用气浮平面导轨结构，由于气体轴承 的精度高、摩擦低、可以在极限工作环境下工作，因此在精密运动平台的设计中采用气浮 工作台方案成为一种较理想的选择。导轨11采用空气静压进行设计。空气静压导轨是将 具有一定压力的空气经过节流器送入导轨间隙，借助其静压使导轨悬浮起来，使导轨面之 间形成一层极薄的气膜，且气膜厚度基本保持恒定不变的一种纯空气摩擦的滑动导轨。
[0026] 两个支架12分别固定安装在导轨11的两端部，用于支撑测量部40,在本实施例 中，支架12采用花岗石制成。
[0027] 固定支撑部20固定在导轨11的中部位置，用于支撑球棒200。固定支撑部20包 含：固定连接块21、固定侧球座22和气吸附固定工作台23。固定连接块21固定在气吸附 固定工作台23上，固定侧球座22设在固定连接块21上用于支撑球棒200的一个球体201。
[0028] 气吸附固定工作台23通过气吸附的形式与导轨11相连接，气管向导轨11间隙通 入气体时，气吸附固定工作台23可以在导轨11上滑动，从而带动固定连接块21移动；停止 供气时，气吸附固定工作台23就固定在导轨11上。
[0029] 两个移动支撑部30分别设在固定支撑部20的两侧，移动支撑部30包含：球体侧 支撑单元31和球棒侧支撑单元32。
[0030] 两个球体侧支撑单元31用于支撑球体201，分别表示为第一球体侧支撑单元31a 和第二球体侧支