[发明专利]测量设备及采用该测量设备的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量设备及采用该测量设备的测量方法，尤其涉及一种测定滑动件的运动误差的测量设备及采用该测量设备的测量方法。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，加工机床也朝着高精度、高速度的方向不断发展。请参阅图1，一种用于切削加工的现有机床10，其包括一个床身11、一个工作台12及一个切削机构13。该床身11包括一个基座110，该基座110顶面中部设置有第一导轨111，工作台12套设于该第一导轨111上。该基座110两端垂直该基座110延伸有两个相互平行的立柱112，第二导轨113的两端分别与两个立柱112垂直相连，以使该第二导轨113的延伸方向平行于Y轴方向，滑鞍114设置于该第二导轨113上。该滑鞍114表面设置有沿Z轴方向延伸的第三导轨115。该切削机构13包括一个滑台131，该滑台131设置于第三导轨115上。该滑台131端部装设有一个主轴132，刀具133安装于该主轴132的端部。通过工作台12、滑鞍114及滑台131三个滑动件的联动，可对安装于工作台12上的工件进行加工。

然而，为使工作台12在第一导轨111上低摩擦运动及第一导轨111制造精度的限制，工作台12与第一导轨111通常并不是完全紧密结合，而是于工作台12与第一导轨111之间留有一定宽度的间隙。由于间隙的存在，机床10在对工作台12上的工件加工时，工作台12易发生振动，从而会导致机床10的加工精度降低。另外，滑鞍114与第二导轨113、滑台131与第三导轨115之间也会存在一定宽度的间隙，而这会进一步降低机床10的加工精度。

因此，有必要提供一种测量设备对滑动件的运动误差进行测量，然后根据测量到的数据，对机床10的加工软件中的相应参数进行修改，从而提高机床的加工精度。如图2所示，一种现有工作台12运动误差的测量设备20，其包括一个激光器201、一个准直透镜202、一个衍射光栅203、四个反射镜204、两个直角棱镜205、两个放大镜206、两个光电探测器207及一个控制器(图未示)。该衍射光栅203固定于工作台12的底部，激光器201相对衍射光栅203固设于基座110上。激光器201发出的光束通过准直透镜202后射向衍射光栅203，形成Y1、Y2、Z1、Z2四束衍射光，该四束衍射光Y1、Y2、Z1、Z2经相应的反射镜204反射后，两两汇合于直角棱镜205形成合成光束L1、L2，该两合成光束L1、L2经放大镜206放大后，分别射入相应的光电检测器207。该两光电检测器207分别将检测到的信号输入控制器进行处理。当工作台12在Y轴方向或Z轴方向运动发生偏离时，将导致衍射光Y1、Y2、Z1、Z2的强度及方向发生改变，故经过控制器对合成光束L1、L2的变化量进行分析，可得出工作台12的运动误差。

然而，由于工作台12与第一导轨111之间存在一定宽度的间隙，故工作台12在导轨上运动时会存在一定程度的振动，而衍射光栅203安装于工作台12的底部，故该衍射光栅203在工作台12振动过程中易发生松动而偏离原安装位置，而衍射光栅203为精密光学元件，微小的位置偏离均会使测量结果发生较大的变化，因此，该测量设备20较易产生测量误差，测量精度较低。

发明内容

本发明提供一种测量精度较高的测量设备及采用该测量设备的测量方法。

一种测量设备，其包括一个第一接触式测长装置、一个基准件及一个控制器，该控制器与该第一接触式测长装置电连接，该基准件具有一个第一基准平面，该第一接触式测长装置具有一个测量头，该测量头在测量时与第一基准平面保持接触。

一种测量方法，用于测量滑动件在沿第一方向延伸的导轨上的运动误差，其包括以下步骤：(1)提供一个测量设备，一个第一接触式测长装置、一个基准件及一个控制器，该控制器与该第一接触式测长装置电连接，该第一接触式测长装置具有一个可伸缩的测量头，该基准件具有一个第一基准平面；(2)将第一接触式测长装置设置于滑动件上，且使第一接触式测长装置的测量头可沿垂直于第一方向的第二方向伸缩运动；(3)将基准件定位，以使第一接触式测长装置的测量头与基准件的第一基准平面相抵；(4)使滑动件沿导轨移动，该第一接触式测长装置的测量头与第一基准平面保持接触；(5)控制器根据第一接触式测长装置的测量结果得出滑动件沿第二方向的真实运动轨迹，并与预定运动轨迹比较，得出该滑动件沿第二方向的运动误差。