[实用新型]一种五轴机床联动误差检测装置

说明书

本实用新型涉及机床误差检测设备技术领域，公开了一种五轴机床联动误差检测装置，包括与XYZ直线轴系一端的输出主轴可拆卸连接的探测部件和与AC旋转轴系一端的工作台可拆卸连接的感应部件；探测部件的外罩壳中设有电性连接的电池组和测控模组，外罩壳远离输出主轴的一端设有精密芯球；感应部件的传感器底座朝向探测部件的一端设有三个支撑臂并分别设有位移传感器，三个位移传感器的轴线相互正交，三个位移传感器的向心一端为感应头。无需设置电缆，结构简单，规避干涉，安装方便，具有极大的推广价值和广阔的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及机床误差检测设备技术领域，具体涉及一种五轴机床联动误差检测装置。

背景技术

五轴联动数控机床凭借其加工复杂空间曲面的优良性能，被广泛应用于航空航天、精密机械及高精医疗设备等行业领域。数控机床的加工精度将直接影响加工产品的质量，由于机床精度不足而导致加工精度下降的问题日益凸显。所以如何快速高效的检测数控机床误差并改善精度已经成为一项非常重要且有意义的课题。因两个转动轴的引入使五轴数控机床刀具运动精度的检测变得更加困难，如何判断五轴数控机床的联动性能是否满足精度要求是当前五轴机床检测领域研究的一大难点。而一些传统的精度检测仪器如激光干涉仪、双球杆仪、激光跟踪仪等在机床多轴联动精度检测方面的局限性逐步显现。

针对旋转轴联动性能检测，常用的检测仪器包括球杆仪和R-Test测试仪等仪器，这类检测仪器均基于五轴数控机床都具备的RTCP(绕刀具中心点旋转)功能来实现，利用RTCP功能在机床刀尖点不动时进行多轴联动运动可以准确的检测机床五轴联动过程中刀具的运动误差，评估机床实际加工过程中的性能。然而球杆仪和R-test检测仪只可以用于检测五轴数控机床上刀具刀尖点的三个轴向的位移误差，而不能反映五轴数控机床刀具的姿态，这使得检测误差结果不便于对应误差位置，导致误差补偿不准确甚至起反作用，另外传统的编码器测试角度的检测装置，结构复杂，并且在与机床的联动过程中信号传输电缆容易造成干涉。

因此，机床误差检测设备技术领域亟需一种结构简单、规避干涉，并且既可以检测机床刀具的空间位移误差，还能同步实时测量刀具运动姿态和刀尖点位置误差的五轴机床联动误差检测装置。

发明内容

本实用新型克服了现有技术的缺陷，提供一种结构简单、规避干涉，并且既可以检测机床刀具的空间位移误差，还能同步实时测量刀具运动姿态和刀尖点位置误差的五轴机床联动误差检测装置。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种五轴机床联动误差检测装置，包括与输出主轴可拆卸连接的探测部件和与工作台可拆卸连接的感应部件；所述探测部件包括筒状外罩壳，所述外罩壳中设有电性连接的电池组和测控模组，所述外罩壳远离输出主轴的一端设有与感应部件相作用的精密芯球，所述测控模组包括角度传感器；所述感应部件包括传感器底座，所述传感器底座朝向探测部件的一端设有三个圆周均布的支撑臂，所述支撑臂顶端设有贯通孔，三个所述贯通孔中分别设有位移传感器，三个所述位移传感器的轴线相互正交，三个所述位移传感器的向心一端为与精密芯球相互作用的感应头。

进一步的，所述外罩壳的侧壁设有用于取放电池组的电池仓，所述电池仓的开口位置设有电池盖。

进一步的，所述外罩壳靠近感应部件的一端设有用于取放测控模组的容纳腔，所述容纳腔的开口位置设有罩壳盖，所述罩壳盖的底面通过连杆与精密芯球固接。

进一步的，所述外罩壳远离感应部件的一端设有夹持柱，所述夹持柱通过刀柄与机床主轴可拆卸连接。

进一步的，所述测控模组还包括电源管理模块、无线传输模块，所述电源管理模块与电池组电性连接，所述电源管理模块与角度传感器、无线传输模块供电连接，所述角度传感器与无线传输模块通信连接。

进一步的，所述测控模组为堆叠设置的多层结构。

进一步的，所述角度传感器的类型包括陀螺仪传感器、倾角传感器、角位移传感器、旋转矢量传感器。