[发明专利]基于数控运动平台的涡旋盘测量方法及装置

权利要求书

1.基于数控运动平台的涡旋盘测量装置，其特征在于，该基于数控运动平台的涡旋盘测量装置(Ⅰ)包括底座(1)，设置在底座(1)上的回转主轴部件(2)和切向轴运动机构(7)，设置在回转主轴部件(2)上的翻转夹持部件(3)，设置在切向轴运动机构(7)上的垂直轴运动机构(6)，设置在垂直轴运动机构(6)上的径向轴运动机构(5)，设置在径向轴运动机构(5)伸出端处的两极光栅扫描双球测头部件(4)，以及计算机、测量软件、数据采集卡和运动控制卡；计算机通过测量软件向数据采集卡、运动控制卡发出指令，完成数据采集以及运动进给功能；翻转夹持部件(3)用于实现被测件空调涡旋压缩机涡旋盘(Ⅱ)的双面检测，包括摆缸或电机(9)，两个设置在回转主轴部件(2)上的翻转架立柱(8)，以及对称设置在两个翻转架立柱(8)之间用于夹持被测件空调涡旋压缩机涡旋盘(Ⅱ)的两个V型块状夹具(11)，两个V型块状夹具(11)的两端均通过夹具连接件(10)与对应的翻转架立柱(8)活动连接，摆缸或电机(9)设置在任意一个翻转架立柱(8)上，用于通过夹具连接件(10)驱动两个V型块状夹具(11)正反90°、180°的翻转；两极光栅扫描双球测头部件(4)包括底板(24)、一级导轨、一级滑板(23)、二级导轨、左测针座(13)、右测针座(22)、恒力弹簧(14)、滑板光栅尺(19)、左光栅尺(17)、右光栅尺(20)、小光栅读数头(18)、左读数头(16)、右读数头(21)、双头螺杆(15)以及两个测针(12)；

在底板(24)上安装有一级导轨和小光栅读数头(18)，一级滑板(23)安装于一级导轨的滑块上，一级滑板(23)两端分别通过恒力弹簧(14)与底板(24)两端相连，调整弹簧力，使得一级滑板(23)处于一级导轨的中间位置；带有零位的滑板光栅尺(19)、二级导轨以及两个测针座所对应的左读数头(16)和右读数头(21)均安装于一级滑板(23)上；左测针座(13)和右测针座(22)安装于二级导轨的滑块上，并分别安装具有零位的左光栅尺(17)和右光栅尺(20)，左测针座(13)和右测针座(22)开设有螺纹孔，通过双头螺杆(15)配合联接；一级滑板(23)两端和两个测针座之间分别通过恒力弹簧(14)连接，并调整弹簧力，保证在稳定状态下处于中间位置；两个测针(12)分别安装于两个测针座上，稳定状态下左测针座(13)与右测针座(22)之间的间距通过双头螺杆(15)调整。

2.基于数控运动平台的涡旋盘测量方法，其特征在于，该方法基于权利要求1所述的基于数控运动平台的涡旋盘测量装置，包括以下步骤：

1)两极光栅扫描双球测头部件(4)的标定

将高精度标准球牢固的安装于回转主轴部件(2)的端面平台，三次改变垂直轴运动机构(6)的进给距离，使得标准球在两测球中间穿过，然后得到稳定状态两极光栅扫描双球测头部件(4)中两测球之间的间距d；通过两极光栅扫描双球测头部件(4)得到标准球球心位置，回转主轴部件(2)的转台旋转改变标准球角度，再次得到标准球球心位置；从而确定径向轴运动机构(5)、垂直轴运动机构(6)、切向轴运动机构(7)与回转主轴部件(2)的回转中心的相对位置关系；

2)零件测量基准获取

两极光栅扫描双球测头部件(4)进给，对被测件空调涡旋压缩机涡旋盘(Ⅱ)的两个工艺孔内径进行数据点采集，接着对被测件空调涡旋压缩机涡旋盘(Ⅱ)外径进行同样的圆周数据点采集，得到被测件空调涡旋压缩机涡旋盘(Ⅱ)的中心在主回转轴构成的圆柱坐标系中的空间坐标；根据该空间坐标，测量软件向控制系统发出指令，以多轴联动的方式对被测件空调涡旋压缩机涡旋盘(Ⅱ)完成定心；

3)被测件空调涡旋压缩机涡旋盘内外旋线的轮廓度检测

两极光栅扫描双球测头部件(4)移动到被测件空调涡旋压缩机涡旋盘(Ⅱ)内外壁待测旋线处，进行扫描采集数据，完成后，将数据由数据采集卡发送给计算机，测量软件处理得到其内外旋线的轮廓度。