[发明专利]一种激光平面间垂直度的校准装置及其校准方法

说明书

本发明公开了一种激光平面间垂直度的校准装置，包括多齿分度台、L型铁板，L型铁板安置有三扫描激光发射器，三扫描激光发射器下部有磁座，三扫描激光发射器通过磁座吸附在L型铁板上，还包括若干探测靶，以及立柱，立柱与水平基准面垂直。本发明为解决激光平面无法参照实物平面间垂直度校准的问题，提出一种基于交换法的数光平面间垂直度校准装置及校准方法，通过改变水平激光平面基准的建立条件，实现了交换测里，保证了校准激光平面间垂直度的可行性；通过抵消标准平面与矩形金属立柱之间的垂直度误差的影响，进而实现了对激光平面间垂直度的校准；结构简单，制造成本低，使用其进行校准的过程，快速方便，校准精度高适宜广泛推广应用。

技术领域

本发明涉及数控机床校准设备技术领域，具体是指一种激光平面间垂直度的校准装置及其校准方法。

背景技术

在现代工业中，高档数控机床具有高精度、大行程、多轴联动等特点，故而被广泛应用于加工整体尺寸大、结构形状复杂的产品。为了保障产品的加工质量，需要确保高档数控机床的几何精度符合技术要求，其中包括直线度、平面度和垂直度等。由于高档数控机床的行程太大，而传统测里装置的里程太小，长距离则量需要分段完成，不仅则里过程中存在的不确定因素较多，使得测量可控性差，而且测里效率低，因此采用三扫描激光发射器对高档数控机床的几何参数进行则量。三扫描激光发射器作为高精度激光设备，在运输、安装、使用过程中的各种因素可能会引起激光转塔发生几何偏移，因此需要确认激光转塔自旋扫描产生的激光平面间垂直度符合设备技术指标，以保证测里结果的准确可靠。

目前产品几何技术规范中垂直度误差的检验与验证方案适用于实物的校准，而激光平面是由激光发射器通过旋转生成，因此当前的计量器具无法计量。传统的垂直度误差的检验与验证方案适用于实物的校准，无法对激光发射器通过旋转生成的激光平面进行校准。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够有效提高校准效率和准确度的激光平面间垂直度的校准装置。

本发明的另一个目的通过上述校准装置，高效准确的进行激光平面间垂直度校准的方法。

本发明通过下述技术方案实现：一种激光平面间垂直度的校准装置，包括下部的多齿分度台以及置于多齿分度台上表面的L型铁板，所述L型铁板的下板面上安置有三扫描激光发射器，所述三扫描激光发射器下部固定有磁座，三扫描激光发射器通过磁座吸附在L型铁板的下板面上，还包括若干能够探测到三扫描激光发射器发射激光的探测靶，以及固定探测靶的立柱，所述立柱与水平基准面垂直。

本技术方案的工作原理为，几何准直测量系统由精密三扫描准直激光仪和探测靶组成，其中精密三扫描准直激光仪提供两个垂直激光器和一个水平激光器，带有可调整的底座。本校准装置三维图见图1，由多齿分度台和L型铁板组成，多齿分度台可精确调整旋转角度，L型铁板可供水平和垂直放置精密三扫描准直激光仪。

为更好的实现本发明的装置，进一步地，所述磁座与L型铁板之间还设置有矩形铁块。矩形铁块的目的是为了调节三扫描激光发射器的高度，使其能够更好的与探测靶配合，实现精准的校准。

为更好的实现本发明的装置，进一步地，所述L型铁板的下板面与垂直板面内侧均设置有安放矩形铁块的标记。

一种激光平面间垂直度的校准方法，包括以下步骤：

S1：安装好权利要求1~3任一项所述的校准装置，基于校准装置构建水平激光平面基准；

S2：读取立柱上近点和远点处探测靶的示值；

S3：转动三扫描激光发射器，使其旋转180°，然后重新建立水平激光平面基准；

S4：反向转动三扫描激光发射器180°，使其回到最初的位置；

S5：再次读取立柱上近点和远点处探测靶的示值；