[go: up one dir, main page]

CN111366107A - 五轴转台轴线测量组件 - Google Patents

五轴转台轴线测量组件 Download PDF

Info

Publication number
CN111366107A
CN111366107A CN202010183697.6A CN202010183697A CN111366107A CN 111366107 A CN111366107 A CN 111366107A CN 202010183697 A CN202010183697 A CN 202010183697A CN 111366107 A CN111366107 A CN 111366107A
Authority
CN
China
Prior art keywords
axis
cat
turntable
eye reflector
support frame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010183697.6A
Other languages
English (en)
Inventor
李艳红
赵吕懿
沈涛
朱炜
杨延华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Technology BIT
Donghua University
Shanghai Institute of Electromechanical Engineering
Original Assignee
Beijing Institute of Technology BIT
Donghua University
Shanghai Institute of Electromechanical Engineering
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Technology BIT, Donghua University, Shanghai Institute of Electromechanical Engineering filed Critical Beijing Institute of Technology BIT
Priority to CN202010183697.6A priority Critical patent/CN111366107A/zh
Publication of CN111366107A publication Critical patent/CN111366107A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G01B11/27—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

本发明涉及转台测量技术领域内的一种五轴转台轴线测量组件，包括猫眼反射镜、猫眼反射镜支撑架、固定转台三轴中心支架、固定转台二轴支架以及连接法兰；所述猫眼反射镜支撑架为T型筒体结构，所述猫眼反射镜的部分内接于所述猫眼反射镜支撑架的筒体内，其剩余部分外露；所述连接法兰为工字型筒体结构，所述连接法兰套设于所述猫眼反射镜支撑架的筒体外壁后，其端面与所述猫眼反射镜支撑架的端面连接，其另一端面可与所述固定转台三轴中心支架或所述固定转台二轴支架两者中的任一连接。本发明可将猫眼反射镜作为五轴转台轴线测量时的公共靶标，实现在试验室现场对五轴轴线相交度和垂直度的测量。

Description

五轴转台轴线测量组件
技术领域
本发明涉及转台测量领域，具体地，涉及一种五轴转台轴线测量组件。
背景技术
针对转台测量轴线位姿常用的靶标有测量棒或测量球、十字靶标、细丝等等，容易出现引入球表面形状误差、安装误差、每个轴需要多个靶标或细丝辅助测量、原位计量比较困难等问题。
经现有技术检索发现，中国发明专利公开号为CN103591913B，公开了一种五坐标测量机综合误差校准方法，满足校准方式与实际检测方式一致要求，正确分析五轴综合误差对检测零件的影响，同时也是量值溯源的要求。通过合理建立坐标系，设计确定校准的空间理论位置，制定校准路径，实现空间五轴综合误差校准。本发明在四轴坐标测量机综合精度校准技术的基础上，研制设计了五轴(两个转轴、三个坐标轴)测量机综合精度校准的方案和步骤，设计建立适宜的坐标系、校准方案和校准路径，通过确定标准检测球的球心在测量空间内的各种理论位置，实现对各理论位置的实际检测，并通过理论值与实测值的比对得出五坐标测量机的综合误差值，满足校准方式与实际检测方式状态一致要求。该发明专利所提供的而方法及相应装置就会存在上述问题。
发明内容
针对现有五轴测量轴线技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种五轴转台轴线测量组件。
根据本发明提供的一种五轴转台轴线测量组件，包括猫眼反射镜、猫眼反射镜支撑架、固定转台三轴支架、固定转台二轴支架以及连接法兰；
所述猫眼反射镜支撑架为T型筒体结构，所述猫眼反射镜的后半球内接于所述猫眼反射镜支撑架的筒体内，前半球外露；
所述连接法兰为工字型筒体结构，所述连接法兰套设于所述猫眼反射镜支撑架的筒体外壁后，其端面与所述猫眼反射镜支撑架的端面连接，其另一端面可与所述固定转台三轴支架或所述固定转台二轴支架两者中的任一连接。
一些实施方式中，所述猫眼反射镜由两个直径不等的半球胶和制成。
一些实施方式中，两个直径不等的所述半球中，直径较小的所述半球为外露部分。
一些实施方式中，两个所述半球的直径分别为480mm和700mm。
一些实施方式中，所述猫眼反射镜支撑架与所述连接法兰、所述连接法兰与所述固定转台三轴支架以及所述连接法兰与所述固定转台二轴支架均是通过螺接方式连接。
一些实施方式中，所述连接法兰与所述猫眼反射镜支撑架配合螺接的螺孔直径大于所述猫眼反射镜支撑架的螺孔直径。
一些实施方式中，所述连接法兰与所述猫眼反射镜支撑架配合螺接的螺孔直径比述猫眼反射镜支撑架的螺孔直径大2-3mm。
一些实施方式中，所述固定转台三轴支架为工字型筒体结构。
一些实施方式中，所述固定转台二轴支架固定在转台两轴臂上，通过长臂结构将所述猫眼反射镜固定在两轴中心。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
对于三轴+二轴的五轴转台，根据转台的结构形式，三轴与两轴回转中心重合，从转台轴系本身互联的结构特点出发，需要2次安装，将猫眼反射镜分别刚性固定在二轴和三轴的中心位置，猫眼反射镜不用严格安装在中心位置，减小了测量时的安装误差。
1、使用一个公共靶标，大大优化了多轴转台的测量过程，且靶标的安装与拆卸不需拆卸转台本身；
2、该装置实现的是非接触测量手段，适合半实物仿真系统中五轴转台的现场校准需求。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明提供的猫眼反射镜及其支撑架结构图。
图2为固定转台三轴支架结构图。
图3为固定转台三轴支架结构图。
图4为固定转台二轴支架结构图
图5为连接法兰结构图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1-4所示，本发明提供了一种五轴转台轴线测量组件，包括猫眼反射镜1、猫眼反射镜支撑架2、固定转台三轴支架3、固定转台二轴支架4以及连接法兰5；
所述猫眼反射镜支撑架2为T型筒体结构，所述猫眼反射镜1的部分内接于所述猫眼反射镜支撑架2的筒体内，其剩余部分外露；
所述连接法兰5为工字型筒体结构，所述连接法兰5套设于所述猫眼反射镜支撑架2的筒体外壁后，其端面与所述猫眼反射镜支撑架2的端面连接，其另一端面可与所述固定转台三轴支架3或所述固定转台二轴支架4两者中的任一连接。连接法兰5为猫眼反射镜支撑架2与固定在转台三轴和两轴上支架的连接结构，用于将猫眼反射镜固定在转台中心位置附近。
所述猫眼反射镜1由两个直径不等的半球胶和制成。两个直径不等的所述半球中，直径较小的所述半球为外露部分。优选的，两个所述半球的直径分别为480mm和700mm。其中，两个直径不等的半球的材料相同或不同，两半球的材料不必相同，如ZF6、K9。根据五轴转台应用场合的尺寸限制以及测量精度要求，也可为两个相同材料的半球，如同为ZF6。
所述猫眼反射镜支撑架2与所述连接法兰5、所述连接法兰5与所述固定转台三轴支架3以及所述连接法兰5与所述固定转台二轴支架4均是通过螺接方式连接。
所述连接法兰5与所述猫眼反射镜支撑架2配合螺接的螺孔直径大于所述猫眼反射镜支撑架2的螺孔直径。优选的，所述连接法兰5与所述猫眼反射镜支撑架2配合螺接的螺孔直径比述猫眼反射镜支撑架2的螺孔直径大2-3mm。
所述固定转台三轴支架3为工字型筒体结构。所述固定转台二轴支架4固定在转台两轴臂上，通过长臂另一端结构将所述猫眼反射镜1固定在两轴中心。
优选实施方式：
本发明应用于五轴转台相交度、垂直度的轴线测量用猫眼反射镜结构。考虑到转台的五轴中心在同一位置，所以设计猫眼反射镜作为五轴测量的公共靶标，通过工装夹具分别固定在三轴和两轴轴线中心，不用拆装转台，且更换一次安装即可实现五轴的轴线测量。
五轴转台轴线测量用猫眼反射镜结构，包含：
猫眼反射镜1，猫眼反射镜支撑架2，固定转台三轴支架3，固定转台二轴中心支架4，连接法兰5；
猫眼反射镜1为两个不同直径的半球胶合而成，这里两个半球半径分别为48cm和70cm。
猫眼反射镜支撑架2为固定两个半球的结构，将小半径半球裸露在支撑架外部，用于接收激光器的入射光并反射回光束。
固定转台三轴支架3和固定转台二轴支架4通过连接法兰5与猫眼反射镜结构2连接。
固定转台三轴支架3为固定在转台三轴中心的结构，根据转台结构设计为圆筒状，高度保证裸露在外的猫眼反射镜中心在转台三轴轴线中心位置，通过8个Φ8螺孔与转台三轴内框连接；
由于转台三轴和两轴中心位置重合，猫眼必须与两轴运动臂刚性连接，避开运动过程中的干涉位置后采用如图3所示的固定转台二轴支架4结构，通过12个Φ10螺纹孔直接与转台两轴臂连接，；
连接法兰5的一侧的8个固定螺孔直径(Φ8)比猫眼反射镜支撑架2上的螺孔(Φ5)直径大3mm，方便猫眼反射镜在轴线中心位置附近调节。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种五轴转台轴线测量组件，其特征在于，包括猫眼反射镜(1)、猫眼反射镜支撑架(2)、固定转台三轴支架(3)、固定转台二轴支架(4)以及连接法兰(5)；
所述猫眼反射镜支撑架(2)为T型筒体结构，所述猫眼反射镜(1)的部分内接于所述猫眼反射镜支撑架(2)的筒体内，其剩余部分外露；
所述连接法兰(5)为工字型筒体结构，所述连接法兰(5)套设于所述猫眼反射镜支撑架(2)的筒体外壁后，其端面与所述猫眼反射镜支撑架(2)的端面连接，其另一端面可与所述固定转台三轴支架(3)或所述固定转台二轴支架(4)两者中的任一连接。
2.根据权利要求1所述的五轴转台轴线测量组件，其特征在于，所述猫眼反射镜(1)由两个直径不等的半球胶和制成。
3.根据权利要求2所述的五轴转台轴线测量组件，其特征在于，两个直径不等的半球的材料相同或不同。
4.根据权利要求2所述的五轴转台轴线测量组件，其特征在于，两个直径不等的所述半球中，直径较小的所述半球为外露部分。
5.根据权利要求4所述的五轴转台轴线测量组件，其特征在于，两个所述半球的直径分别为480mm和700mm。
6.根据权利要求1所述的五轴转台轴线测量组件，其特征在于，所述猫眼反射镜支撑架(2)与所述连接法兰(5)、所述连接法兰(5)与所述固定转台三轴支架(3)以及所述连接法兰(5)与所述固定转台二轴支架(4)均是通过螺接方式连接。
7.根据权利要求6所述的五轴转台轴线测量组件，其特征在于，所述连接法兰(5)与所述猫眼反射镜支撑架(2)配合螺接的螺孔直径大于所述猫眼反射镜支撑架(2)的螺孔直径。
8.根据权利要求7所述的五轴转台轴线测量组件，其特征在于，所述连接法兰(5)与所述猫眼反射镜支撑架(2)配合螺接的螺孔直径比述猫眼反射镜支撑架(2)的螺孔直径大2-3mm。
9.根据权利要求1所述的五轴转台轴线测量组件，其特征在于，所述固定转台三轴支架(3)为工字型筒体结构。
10.根据权利要求1所述的五轴转台轴线测量组件，其特征在于，所述固定转台二轴支架(4)固定在转台两轴臂上，通过长臂另一端结构将所述猫眼反射镜(1)固定在两轴中心。
CN202010183697.6A 2020-03-16 2020-03-16 五轴转台轴线测量组件 Pending CN111366107A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010183697.6A CN111366107A (zh) 2020-03-16 2020-03-16 五轴转台轴线测量组件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010183697.6A CN111366107A (zh) 2020-03-16 2020-03-16 五轴转台轴线测量组件

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111366107A true CN111366107A (zh) 2020-07-03

Family

ID=71205131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010183697.6A Pending CN111366107A (zh) 2020-03-16 2020-03-16 五轴转台轴线测量组件

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111366107A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115096214A (zh) * 2022-06-30 2022-09-23 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 球型转台靶标对准装置及方法

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3821932A (en) * 1971-10-08 1974-07-02 Plasser Bahnbaumasch Franz Apparatus for indicating and correcting a track position deviation
CN2669181Y (zh) * 2003-11-19 2005-01-05 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种可改变模拟目标空间角度的旋转靶标
TWI283736B (en) * 2006-06-26 2007-07-11 Univ Nat Formosa Device for measuring rotation axis error using cat's-eye reflector
TWI287616B (en) * 2006-07-14 2007-10-01 Univ Nat Formosa Measuring error method for high precision and nano-scale rotation axis and the apparatus thereof
CN101236076A (zh) * 2008-02-29 2008-08-06 成都工具研究所 带有标准角度转台的激光角度干涉测量系统及其测量方法
TW201120596A (en) * 2009-12-02 2011-06-16 Univ Nat Formosa Dynamic path detection method for five-axis machine tool and device thereof.
CN102221350A (zh) * 2011-04-06 2011-10-19 西安交通大学 一种基于激光跟踪仪对柱形结构轴心线的测量机构
CN103105134A (zh) * 2013-01-08 2013-05-15 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 一种基于猫眼反射原理的干涉微位移测量系统
CN103591913A (zh) * 2013-11-18 2014-02-19 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种五坐标测量机综合误差校准方法
CN203572476U (zh) * 2013-09-24 2014-04-30 北京新立机械有限责任公司 一种不通光孔转台相交度检测系统
CN204674846U (zh) * 2015-05-05 2015-09-30 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种飞机型架管件工装激光跟踪仪靶标安装定位件
CN206146377U (zh) * 2016-09-29 2017-05-03 浙江科技学院（浙江中德科技促进中心） 一种混合式非球面透镜模具的在位测量系统
CN106927066A (zh) * 2017-03-20 2017-07-07 上海航天控制技术研究所 一种五轴位标器
CN107167097A (zh) * 2017-06-01 2017-09-15 中国航发湖南动力机械研究所 转角测量装置
CN107543494A (zh) * 2017-02-16 2018-01-05 北京卫星环境工程研究所 立体标定装置及使用其测量坐标系转换的方法
CN109884658A (zh) * 2019-03-04 2019-06-14 北京工业大学 基于激光追踪仪多站位测量系统的激光追踪仪站位方法
CN110057323A (zh) * 2019-04-08 2019-07-26 上海机电工程研究所 转台相交度和垂直度测量装置与方法

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3821932A (en) * 1971-10-08 1974-07-02 Plasser Bahnbaumasch Franz Apparatus for indicating and correcting a track position deviation
CN2669181Y (zh) * 2003-11-19 2005-01-05 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种可改变模拟目标空间角度的旋转靶标
TWI283736B (en) * 2006-06-26 2007-07-11 Univ Nat Formosa Device for measuring rotation axis error using cat's-eye reflector
TWI287616B (en) * 2006-07-14 2007-10-01 Univ Nat Formosa Measuring error method for high precision and nano-scale rotation axis and the apparatus thereof
CN101236076A (zh) * 2008-02-29 2008-08-06 成都工具研究所 带有标准角度转台的激光角度干涉测量系统及其测量方法
TW201120596A (en) * 2009-12-02 2011-06-16 Univ Nat Formosa Dynamic path detection method for five-axis machine tool and device thereof.
CN102221350A (zh) * 2011-04-06 2011-10-19 西安交通大学 一种基于激光跟踪仪对柱形结构轴心线的测量机构
CN103105134A (zh) * 2013-01-08 2013-05-15 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 一种基于猫眼反射原理的干涉微位移测量系统
CN203572476U (zh) * 2013-09-24 2014-04-30 北京新立机械有限责任公司 一种不通光孔转台相交度检测系统
CN103591913A (zh) * 2013-11-18 2014-02-19 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种五坐标测量机综合误差校准方法
CN204674846U (zh) * 2015-05-05 2015-09-30 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种飞机型架管件工装激光跟踪仪靶标安装定位件
CN206146377U (zh) * 2016-09-29 2017-05-03 浙江科技学院（浙江中德科技促进中心） 一种混合式非球面透镜模具的在位测量系统
CN107543494A (zh) * 2017-02-16 2018-01-05 北京卫星环境工程研究所 立体标定装置及使用其测量坐标系转换的方法
CN106927066A (zh) * 2017-03-20 2017-07-07 上海航天控制技术研究所 一种五轴位标器
CN107167097A (zh) * 2017-06-01 2017-09-15 中国航发湖南动力机械研究所 转角测量装置
CN109884658A (zh) * 2019-03-04 2019-06-14 北京工业大学 基于激光追踪仪多站位测量系统的激光追踪仪站位方法
CN110057323A (zh) * 2019-04-08 2019-07-26 上海机电工程研究所 转台相交度和垂直度测量装置与方法

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
任顺清等: "五轴台垂直度、相交度、对准误差的测试方法", 《哈尔滨工业大学学报》 *
刘庆博等: "三轴转台初始位姿对准误差的测试方法", 《光学精密工程》 *
唐英娜等: "光电跟踪误差校准技术的研究", 《计量、测试与校准》 *
徐进军: "《工业测量技术与数据处理》", 28 February 2014 *
曹云龙等: "小型三轴转台相交度的测试方法", 《工具技术》 *
殷建等: "基于激光跟踪仪的五轴机床旋转轴误差测量", 《中国激光》 *
浦昭邦，赵辉: "《光电测试技术》", 31 March 2010 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115096214A (zh) * 2022-06-30 2022-09-23 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 球型转台靶标对准装置及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105026885B (zh) 用于求取旋转装置旋转误差的检验体
CN105026884B (zh) 用于求取旋转位置求取系统的误差的方法
CN102937738B (zh) 实现偏轴非球面反射镜光轴精确定位系统及方法
CN103499355A (zh) 一种激光投线仪校准系统
JP3987437B2 (ja) 測長器と取り付け部材からなる測長装置
CN108592953A (zh) 立体标定靶及将其应用于视觉测量中定位被测物的方法
CN104950420A (zh) 标定非球面反射镜光轴的系统及方法
CN208313322U (zh) 立体标定靶
CN109631806A (zh) 一种面向航空发动机装配同轴度误差在线检测装置
CN115560697A (zh) 一种半球谐振子面形误差和厚度误差的测量装置及方法
CN109506555A (zh) 两轴u型架轴承孔同轴度的测量装置和测量方法
CN111366107A (zh) 五轴转台轴线测量组件
RU186481U1 (ru) Интерферометрическое устройство центрировки оптических элементов с асферическими поверхностями в оправах
CN204790152U (zh) 标定非球面反射镜光轴的系统
CN106767555B (zh) 一种轴系晃动与跳动的复合检测装置及方法
CN206556609U (zh) 测量方向可变的激光测头装置
CN105629430A (zh) 360度全反射棱镜及其排列方法
CN107044831B (zh) 测量方向可变的激光测头装置及其使用方法
CN112393688A (zh) 一种三激光组合测头及光束同面共点调校方法
CN1026154C (zh) 三维同步测量仪
US5138771A (en) Three dimensional homologous surveying instrument
CN112902873A (zh) 一种扫描定位标靶
CN110764271A (zh) 一种对共轭光学系统中的各个透镜之间位置精度的调校方法
CN204479848U (zh) 多视场敏感器光学系统共轴的装调系统
RU181062U1 (ru) Устройство для определения координат центра отверстия

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200703