[发明专利]一种基于激光检测系统的旋转角精度检测装置及方法

说明书

本发明涉及一种基于激光检测系统的旋转角精度检测装置及方法，所述基于激光检测系统的旋转角精度检测装置包括基座及活动安装在所述基座上的旋转台，且所述旋转台与安装在所述基座上的螺杆微调机构连接，所述旋转台上安装有用于双反射镜固定的反射镜座；所述基于激光检测系统的旋转角精度检测装置还包括转角定位杆，所述转角定位杆对固定在所述旋转台上的转动拨杆进行定位，本发明提供的方法，利用双光束激光多普勒检测系统的特性，使该系统获得更大的功能扩展，使该系统在具备机床直线轴定位精度测量的同时，又获得了机床旋转轴定位精度测量功能，从而具备多轴机床的所有精度检测需求，简化以往需要多系统才能完成的工作，降低了测量成本。

技术领域

本发明涉及检测装置及检测方法，具体是一种基于激光检测系统的旋转角精度检测装置及方法。

背景技术

随着技术的发展及对柔性加工、小批量复杂工件加工的需求越来多，多轴机床特别是五轴数控机床越来越普及。五轴机床由于相对三轴机床增加了两个旋转轴，使其具有许多普通三轴机床无法比拟的优点，例如其具有刀具姿态灵活性，使在加工中可以避免被工件多次装夹，减少工件装夹误差，同时加工刀具可以从最优角度进行加工，减少切削力，提高刀具寿命，从而极大地提高了加工效率和刀具寿命，再有五轴联动加工中心可以完成其它机床无法加工的产品，例如叶轮、叶片、大型转子、涡轮等。为使五轴机床在具备以上加工优点的同时，保证加工精度，那么保证其旋转轴的旋转角精度尤为重要，因此对于多轴机床特别是五轴机床旋转轴定位精度的检测、补偿，是机床在制造、使用过程中精度保证的关键。此外，一些精密仪器设备常常配有分度功能旋转台或具有转角功能的检测部件，那么定期检测或校对这些精密仪器设备的旋转台或检测部件的旋转角精度误差，是管理和维护仪器设备以满足工作需求的必要手段。

目前，国内外针对机床旋转轴定位精度检测，已发展了多种方法，其中激光干涉仪测量法是目前使用最广泛的，激光干涉仪测量旋转轴需要使用一种非常昂贵的主旋转校验器，其测量原理就是将待测旋转轴的不准确度(精度)与主旋转校验器已知的不准确度(精度)作比较。此外还有激光跟踪仪测量法、基于机器视觉检测法等，各类方法均各有优缺点，其中激光跟踪仪设备测量误差大，难以实现高精度检测；机器视觉检测法操作复杂，检测过程繁琐，辨识过程计算复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于激光检测系统的旋转角精度检测装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于激光检测系统的旋转角精度检测装置，所述基于激光检测系统的旋转角精度检测装置包括基座及活动安装在所述基座上的旋转台，且所述旋转台与安装在所述基座上的螺杆微调机构连接，所述旋转台上安装有用于双反射镜固定的反射镜座；

所述基于激光检测系统的旋转角精度检测装置还包括转角定位杆，所述转角定位杆对固定在所述旋转台上的转动拨杆进行定位。

作为本发明进一步的方案：所述转角定位杆及所述基座远离所述旋转台的一端均固定有磁座。

作为本发明再进一步的方案：所述螺杆微调机构设置有两个，且分别安装在所述基座的两个垂直面上。

一种基于激光检测系统的旋转角精度检测方法，采用所述的基于激光检测系统的旋转角精度检测装置，包括以下步骤：

S1、将基座及与基座连接的整体通过磁座固定在待测旋转轴的中心位置处，随后将双反射镜固定在反射镜座上且使双反射镜的中心与旋转台的圆心同心，通过螺纹微调机构调节旋转台的相对位置，使得旋转台与待测旋转轴的中心位置同心；

S2、将转角定位杆通过磁座固定在待测旋转轴上且位于基座的侧端，转动拨杆转动到转角定位杆处，以确定起始测量位置；

S3、固定双光束激光器，使得双光束激光器发出的两束平行激光源与所述双反射镜接触，双光束激光多普勒检测系统获取两个激光源的位移数据，以计算出激光源与双反射镜之间的夹角角度θ；