高速机床动态误差测量系统技术方案

本发明专利技术提供了一种高速机床动态误差测量系统。该高速机床动态误差测量系统，包括：参照物；固定于高速运动的机床大部件并随机床大部件做高速运动的刻度装置；记录参照物位于刻度装置的刻度位置以获取高速运动的机床大部件在运行过程中运行轨迹之间的偏差的高速图像记录设备。该高速机床动态误差测量系统，包括：机床小部件；固定设置于高速运动的机床小部件一侧的刻度装置；设置于高速运动的机床小部件另一侧，记录高速运动的机床小部件位于刻度装置的刻度位置的高速图像记录设备。本发明专利技术在高速图像记录设备可直接读取高速运动的机床大部件或小部件位于刻度装置的刻度位置，从而直接、有效、方便的测量出高速运动的机床大部件或小部件的动态误差。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种高速机床动态误差测量系统。该高速机床动态误差测量系统，包括：参照物；固定于高速运动的机床大部件并随机床大部件做高速运动的刻度装置；记录参照物位于刻度装置的刻度位置以获取高速运动的机床大部件在运行过程中运行轨迹之间的偏差的高速图像记录设备。该高速机床动态误差测量系统，包括：机床小部件；固定设置于高速运动的机床小部件一侧的刻度装置；设置于高速运动的机床小部件另一侧，记录高速运动的机床小部件位于刻度装置的刻度位置的高速图像记录设备。本专利技术在高速图像记录设备可直接读取高速运动的机床大部件或小部件位于刻度装置的刻度位置，从而直接、有效、方便的测量出高速运动的机床大部件或小部件的动态误差。【专利说明】高速机床动态误差测量系统
本专利技术涉及机床动态误差测量
，尤其涉及一种高速机床动态误差测量系统。
技术介绍
对于高速高精机床，其动态特性对其工作性能、效率、稳定性、可靠性等有着极其重要的影响。为了能让机床更加高速、高效、高质量地工作，机床动态误差的研究是必不可少的一项内容。机床动态误差在此指机床在运行过程中运行轨迹之间的偏差。目前对于动态误差的测量方法一般有四种:一是采用单维度的激光干涉仪跟随运动物体测得动态精度；二是采用二维光栅直接测量出物体在运动平面的两维动态精度；三是采用激光准直仪测量准静态的位置误差；四是目前全世界仍在研发阶段的多维激光矫正系统，此系统一次可以测量出运动物体的多维运行精度。以上四种方法均能测量出动态误差，但是应用场合不尽相同。激光准直仪一般只能进行静态或是准静态的测量，对高速运动的物体(高速机床)来说，激光准直仪就没法真正做到动态误差的测量；其它三种仪器虽然能做到动态误差测量，但是仪器本身采集到数据后需要对采集量做相应处理才能得出测量结果。并且由于仪器本身的质量较大，会在测试过程中加入额外的惯性，对测量结果产生一定影响。特别是对小尺寸物体(高速运动的机床的小部件)的动态误差，这些仪器更是难以测量，甚至可能没法进行测量。此外，为了对工况进行测试，测试过程也需要工装设计，工装的设计安装调试也是一个非常耗时和繁琐的过程。综上所述，对于高速机床尤其是机床的高速运动的小部件的动态误差的测量，现有技术尚未提供方便、有效的测量系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高速机床动态误差测量系统，其可对高速运动的机床大部件或小部件的动态误差进行有效、方便的测量。为此，本专利技术采用以下技术方案:—种高速机床动态误差测量系统,包括:参照物；位于所述参照物一侧，固定于高速运动的机床大部件并随所述机床大部件相对于所述参照物做高速运动的刻度装置；位于所述参照物另一侧，记录所述参照物位于所述刻度装置的刻度位置以获取高速运动的机床大部件在运行过程中运行轨迹之间的偏差的高速图像记录设备。一种高速机床动态误差测量系统，包括:机床小部件；固定设置于高速运动的机床小部件的一侧的刻度装置；设置于高速运动的机床小部件的另一侧，记录所述高速运动的机床小部件位于所述刻度装置的刻度位置以获取高速运动的机床小部件在运行过程中运行轨迹之间的偏差的高速图像记录设备。本专利技术所提供的高速机床动态误差测量系统，高速图像记录设备可直接读取高速运动的机床大部件或小部件位于所述刻度装置的刻度位置，从而直接、有效、方便的测量出高速运动的机床大部件或小部件的动态误差。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术实施例提供的高速机床动态误差测量系统测量机床大部件动态误差的原理示意图；图2为本专利技术实施例提供的高速机床动态误差测量系统测量机床小部件动态误差的原理示意图；图3、4为本专利技术实施例提供的高速机床动态误差测量系统的光刻玻璃线板对齐的原理示意图。【具体实施方式】为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。图1、2为本专利技术实施例提供高速机床动态误差测量系统测量机床的大部件、小部件的动态误差的原理示意图。本专利技术实施例提供了一种高速机床动态误差测量系统，包括:参照物3 ;位于所述参照物3 —侧，固定于高速运动的机床大部件I并随所述机床大部件I相对于参照物3做高速运动的刻度装置2 ;位于所述参照物3另一侧，记录所述参照物3位于所述刻度装置2的刻度位置以获取高速运动的机床大部件I在运行过程中运行轨迹之间的偏差的高速图像记录设备4。本专利技术实施例中，所述参照物3为标杆31。本专利技术实施例中，所述刻度装置2为光刻玻璃线板21。本专利技术实施例中,所述高速图像记录设备4采用高速摄像机41。本专利技术实施例中，所述光刻玻璃线板21的刻线宽度以及刻线间距均为微米级。本专利技术实施例提供了一种高速机床动态误差测量系统，包括:机床小部件11 ;固定设置于高速运动的机床小部件11 一侧的刻度装置2 ;设置于高速运动的机床小部件11的另一侧，记录所述高速运动的机床小部件11位于所述刻度装置2的刻度位置以获取高速运动的机床小部件11在运行过程中运行轨迹之间偏差的高速图像记录设备4。本专利技术实施例中，所述刻度装置2为光刻玻璃线板21。本专利技术实施例中,所述高速图像记录设备4采用高速摄像机41。本专利技术实施例中，所述光刻玻璃线板21的刻线宽度以及刻线间距均为微米级。以下对本专利技术实施例所提供的高速机床动态误差测量系统的测量原理作进一步说明。高速摄像机41是一种能够以高帧率摄取影像的数码设备；光刻玻璃线板是一种采用光刻的方法在玻璃上刻下相应线距/线宽的线条的玻璃板。由于所要测量的机床大部件I与小部件11的体积、质量存在区别，在实际测量中，可采取相应的测量方式:在测量机机床大部件I的动态误差时，一般情况下，由于机床大部件I的体积相对会比较大，因此，将可能出现高速摄像仪41难以清晰的摄取机床大部件I的轮廓，或即使能清晰摄取机床大部件I的轮廓但视场并不合适等不适合记录机床大部件I位于光刻玻璃线板21刻度位置的情况。为解决这样的问题，可将光刻玻璃线板21固定于机床大部件I上，并在机床大部件I以及高速摄像机41之间设置标杆31。此时光刻玻璃线板21随机床大部件I高速运动，高速摄像机41将机床大部件I的运动过程记录下来。通过选取高速摄像机41所记录的机床大部件I的运动过程中相应运动状态的图像帧，可直接读取标杆31位于光刻玻璃线板21的刻度位置，从而方便的测量出高速运动的机床大部件I的动态误差。在测量机床小部件11的动态误差时，将光刻玻璃线板21设置于机床小部件11的一侧，将高速摄像机41设置于机床小部件11的另一侧。机床小部件11在光刻玻璃线板21以及高速摄像机41之间高速运动，高速摄像机41将机床小部件11的运动过程记录下来。通过选取高速摄像机41所记录的机床小部件11的运动过程中相应运动状态的图像帧，可直接读取机床小部件11位于光刻玻璃线板21的刻度位置，从而方便地测量出高速运动的机床小部件11的动态误差。当所要测量的机床小部件11的尺寸过小时，尤其需要测量微米量级的尺寸时，高速摄像机41需要使用显微镜头6。此外，如果镜头景深不够，将难以同时看清机床小部件11以及光刻玻璃线板21。此时可采用将光刻玻璃线板21与机床小部件11设置于同一平面，将高速摄像机41与计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速机床动态误差测量系统，其特征在于，包括：参照物（3）；位于所述参照物（3）一侧，固定于高速运动的机床大部件（1）并随所述机床大部件（1）相对于所述参照物（3）做高速运动的刻度装置（2）；位于所述参照物（3）另一侧，记录所述参照物（3）位于所述刻度装置（2）的刻度位置以获取高速运动的机床大部件（1）在运行过程中运行轨迹之间的偏差的高速图像记录设备（4）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨朝辉，陈百强，宋福民，王星，高云峰，
申请(专利权)人：深圳市大族激光科技股份有限公司，深圳市大族数控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44