[实用新型]一种基于带状激光传感器的主轴动态精度检测装置

说明书

本实用新型公开了一种基于带状激光传感器的主轴动态精度检测装置，属于精度检测技术领域，包括主轴以及与主轴垂直设置的检测台，还包括检测单元、校正单元、传感器单元和矩形支架，所述传感器单元包括第一带状激光传感器和第二带状激光传感器，所述矩形支架设置在检测台上，且所述矩形支架具有与检测台平行的安装面；所述第一带状激光传感器和第二带状激光传感器分别沿X轴和Y轴设置在安装面上，所述第一带状激光传感器两者的检测面互相垂直交叉并构成一个二维坐标检测面；所述校正单元包括校正棒，所述检测单元包括球形检测棒。本实用新型能够对主轴动态下对轴向跳动、径向跳动等动态精度测量。

技术领域

本实用新型涉及精度检测技术领域，具体的说，是一种基于带状激光传感器的主轴动态精度检测装置。

背景技术

主轴的动态精度对数控机床来说至关重要，目前行业内一般都是用检验棒加百分表的方式进行主轴的动态精度测量，这种方式只能在主轴处于静态或是低速的情况下测量，主轴转速稍快百分表都会损坏，但主轴在低速下测量并不能反映主轴在实际工况下的动态精度，容易对主轴状态造成误判。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于带状激光传感器的主轴动态精度检测装置，实现在主轴动态下对轴向动态精度测量的功能，具有体型小、测量准确、结构简单、操作方便的效果。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种基于带状激光传感器的主轴动态精度检测装置，包括主轴以及与主轴垂直设置的检测台，还包括检测单元、校正单元、传感器单元和矩形支架，所述传感器单元包括第一带状激光传感器和第二带状激光传感器，所述矩形支架设置在检测台上，且所述矩形支架具有与检测台平行的安装面；所述第一带状激光传感器和第二带状激光传感器分别沿X轴和Y轴设置在安装面上，所述第一带状激光传感器两者的检测面互相垂直交叉并构成一个二维坐标检测面；所述校正单元包括校正棒，所述校正棒的固定端可拆卸的设置在主轴靠近检测台一端的端面上，且所述校正棒与主轴同轴设置，所述校正棒的检测端伸入到二维坐标检测面内；所述检测单元包括球形检测棒，所述球形检测棒用于校正棒进行校正测量后替换校正棒，所述球形检测棒的固定端可拆卸的设置在主轴靠近检测台一端的端面上，且所述球形检测棒与主轴同轴设置，所述球形检测棒的检测端伸入到二维坐标检测面内。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述第一带状激光传感器包括平行设置的第一发射器和第一接收器，所述第一发射器设置在矩形支架的安装面的X方向上，所述第一接收器设置在第一发射器的相对侧，第二带状激光传感器包括平行设置的第二发射器和第二接收器，所述第二发射器与第一发射器相垂直的设置在安装面的Y方向上，所述第二接收器设置在第一发射器的相对侧。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述校正棒为三角柱体校正棒，所述三角柱体校正棒的检测端具有三个检测面。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述第一带状激光传感器和第二带状激光传感器均采用型号为ZLDS10X的带状的激光传感器。

校正棒的校正原理：

如图6所示，校正棒与测量平面安装时尽量垂直，但仍然存在误差，可以将校正棒与测量面的关系表达为两个角度α、β；

旋转校正棒，分别测量校正棒在第一带状激光传感器和第二带状激光传感器检各自的测量数据（校正棒检测面的投影宽度），可以计算得到第一带状激光传感器和第二带状激光传感器构成的二维坐标检测面与被测对象的夹角关系α，通过第一带状激光传感器和第二带状激光传感器读取数据的时序变化，计算两个传感器之间的采样周期误差；

通过水平移动球形检测棒，分别测量球形检测棒在传感器单元各自的测量数据（球面的投影宽度），可以计算得到传感器单元的二维坐标检测面与被测对象的夹角关系β；

因此可以建立机床坐标系与传感器单元的二维坐标系之间关系的转换。