[发明专利]一种测量直线导轨精度的非接触式测量方法

摘要

本发明公开了一种测量直线导轨精度的装置及非接触式测量方法，所述装置包括测量架体、设置在测量架体上的测量传感器和高精度平尺，所述高精度平尺和被测导轨均穿过测量架体，测量传感器的数量为七个，其中第一测量传感器和第二测量传感器分别对准高精度平尺的顶面和侧面，第三测量传感器对准被测导轨的基准侧面，第四测量传感器对准被测导轨的基准底面，第五测量传感器对准被测导轨的非基准侧面，第六测量传感器和第七测量传感器同时对准被测导轨的顶面，该两个测量传感器关于被测导轨的中心面对称。本发明采用绝对测量与相对测量相结合，并使用非接触式测量传感器获得高精度的测量值，具有通用性好，效率高等特点。

主权项

1.一种测量直线导轨精度的非接触式测量方法，其特征在于，测量装置包括测量架体[1]、设置在测量架体上的测量传感器和高精度平尺[3]，所述高精度平尺[3]和被测导轨[4]均穿过测量架体[1]，测量传感器的数量为七个，其中第一测量传感器[2‑1]和第二测量传感器[2‑2]分别对准高精度平尺[3]的顶面和侧面，第三测量传感器[2‑3]对准被测导轨[4]的基准侧面，第四测量传感器[2‑4]对准被测导轨[4]的基准底面，第五测量传感器[2‑5]对准被测导轨[4]的非基准侧面，第六测量传感器[2‑6]和第七测量传感器[2‑7]同时对准被测导轨[4]的顶面，所述第六测量传感器[2‑6]和第七测量传感器[2‑7]关于被测导轨[4]的中心面对称；所述七个测量传感器位于同一平面上；所述被测导轨[4]与高精度平尺[3]相互平行；所述测量架体[4]运动时的位置Xt通过位置传感器获得，其中t为时间变量；所述非接触式测量方法包括以下步骤：步骤1、构建坐标系，具体为：沿被测导轨长度方向为X轴，沿被测导轨宽度方向为Y轴，沿与被测导轨底面基准垂直方向为Z轴；步骤2、测量平台相对被测导轨[4]运动，在运动过程中测量传感器实时采集被测导轨[4]的数据；所述测量平台相对被测导轨[4]运动时，包括沿X轴的直线运动和沿Z轴的直线运动，所述沿X轴的直线运动和沿Z轴的直线运动相互独立，每当沿X轴运动到设定距离Si＝i·L时，停止该方向的运动，启动沿Z轴的往返运动，行程为2h，如此运动至到达设定行程为止；其中L为单位移动间隔，h为被测导轨高度，(i＝1,2...m‑1)，m为间隔数；其中第一测量传感器[2‑1]、第二测量传感器[2‑2]、第三测量传感器[2‑3]、第四测量传感器[2‑4]、第五测量传感器[2‑5]、第六测量传感器[2‑6]和第七测量传感器[2‑7]对准的测量点分别为P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7；7个测量传感器实时记录测量距离，分别为S1{s1(xt,zt)}、S2{s2(xt,zt)}、S3{s3(xt,zt)}、S4{s4(xt,zt)}、S5{s5(xt,zt)}、S6{s6(xt,zt)}、S7{s7(xt,zt)}；步骤3、对测量传感器采集到的数据进行分离处理，将数据分为沿X轴运动时的测量数据和沿Z轴运动时的测量数据；步骤4、对测量传感器的测量数据进行运动补偿；步骤5、对第三测量传感器[2‑3]和第五测量传感器[2‑5]沿Z轴运动时的测量数据进行处理，获得导轨截面上滚道圆弧的半径和圆心；步骤6、计算被测导轨精度误差，具体包括滚道半径、滚道平行度、滚道直线度、侧面基准直线度、底面基准直线度、等高、等宽和扭曲。