[发明专利]一种R-test精密球头检测装置及其标定方法

权利要求书

1.一种R-test精密球头检测装置，包括与加工机床主轴连接的R-test球头和3个位移传感器，3个位移传感器的延长线正相交于点P，R-test球头的球心位于点P，其特征在于：还包括五维手动滑台和以及安装在五维手动滑台顶面的安装座，五维手动滑台底部通过磁性底座固定在加工机床的工作台面上，所述安装座设有三个用于安装位移传感器的安装面、以及用于标定的基准面A和基准面B；三个所述安装面以安装座轴线上一点为圆心均匀分布在同一圆环上，且安装面均向安装座轴线倾斜设置，三个安装面与水平面之间的夹角相等；所述基准面A和基准面B为垂直且相邻的两个面，且基准面B与水平面平行，通过安装在主轴上的千分表测量基准面A和基准面B与加工机床之间的误差，并通过调节五维手动滑台使基准面A和基准面B分别与加工机床坐标系的两个坐标平面平行，以减少R-test精密球头检测装置在加工机床的工作台面上安装定位时的定位误差，及通过调节五维手动滑台使3个位移传感器的压缩量相等，从而标定R-test精密球头检测装置的位姿。

2.根据权利要求1所述的一种R-test精密球头检测装置，其特征在于：所述安装面与水平面之间的夹角为35.26°。

3.根据权利要求1所述的一种R-test精密球头检测装置，其特征在于：所述基准面A设在安装座的任意两个安装面之间。

4.根据权利要求2或3所述的一种R-test精密球头检测装置，其特征在于：所述安装面上设有用于安装位移传感器的安装孔。

5.根据权利要求4所述的一种R-test精密球头检测装置，其特征在于：所述安装座的底面为固定面，固定面上开有固定孔。

6.一种R-test精密球头检测装置标定方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将权利要求1所述的R-test精密球头检测装置通过磁吸底座安装在加工机床的工作台面上，将R-test球头与加工机床的主轴连接，并控制加工机床将R-test精密球头位于位移传感器上方；

(2)调节五维手动滑台使基准面A与加工机床的坐标XOY平行，基准面B与加工机床的坐标XOZ平行；

(3)调节五维手动滑台使三个位移传感器的压缩量相等，使R-test精密球头的球心位于三个位移传感器延长线正交点上。

7.根据权利要求6所述的R-test精密球头检测装置标定方法，其特征在于：步骤(2)调节五维手动滑台使基准面A与加工机床的坐标XOY平行的具体操作步骤如下：

(2-1)将千分表安装在位于基准面A的上方的主轴上，使千分表的测头与基准面A接触，控制加工机床的Y轴驱动带动千分表往复移动，再调节五维手动滑台，使得千分表测量数据不变；同理控制加工机床的X轴驱动，调节五维手动滑台，使得千分表测量数据不变，此时，基准面A与加工机床的坐标XOY绝对平行；

(2-2)再将千分表的测头与基准面B接触，控制加工机床的X轴驱动带动千分表移动，再通过调节五维手动滑台，使得千分表测量数据不变，由此，基准面B与加工机床的坐标XOZ绝对平行。

8.根据权利要求6所述的R-test精密球头检测装置标定方法，其特征在于：步骤(3)调节五维手动滑台使三个位移传感器的压缩量绝对相等具体操作步骤如下：

(3-1)先调节五维手动滑台使两个位移传感器的压缩量相同；再调节五维手动滑台使三个位移传感器的压缩量相同，其中，两个所述位移传感器是指以基准面A为起点绕安装座顺时针旋转的前两个位移传感器；

(3-2)通过加工机床的Y轴驱动使R-test精密球头的球心位于三个位移传感器延长线正交点上。

9.根据权利要求8所述的R-test精密球头检测装置标定方法，其特征在于：步骤(3-2)中所述R-test精密球头的球心位于三个位移传感器延长线正交点上时，位移传感器的压缩量为6mm。