一种导轨直线度的自动校准系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种导轨直线度的自动校准系统及方法，涉及导轨直线度测量技术领域，解决了打表校调方法难以对多点直线度进行自动采样，达到高精度校调的技术问题

【技术实现步骤摘要】
一种导轨直线度的自动校准系统及方法


[0001]本专利技术涉及导轨直线度测量
，尤其涉及一种导轨直线度的自动校准系统及方法
。

技术介绍

[0002]直线度是指被测实际轮廓线相对于理想直线的变动量，是几何误差测量中比较基础的一项，是其它误差
(
如：平面度
、
垂直度
、
平行度
、
同轴度
)
测量的基础
。
导轨是机床的重要组成部分，导轨的直线度直接关系着机床各部件的相对位置关系和运动关系，关系着零件加工的质量，因此，直线度误差测量对于机加工具有重要意义
。
[0003]其中，导轨校准包括水平方向和垂直方向两个方向直线度要求，全行程直线度允许中间凸
0.002mm。
传统的打表校调往往对导轨实际状态难以一览全景，容易出现多点直线度需要调整，出现刚调好
A
点，
B
点又发生偏移变化的情况
。
也即，传统的打表校调很难适应高精度要求的直线度校正，而良好安装品质是建立在合格线性滑轨安装基础上，现有传统打表校准模式难以快速准确完成高精度要求的导轨校准作业
。
[0004]在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：
[0005]现有的导轨直线度校准装置使用传统的打表校调对导轨进行直线度校准时，容易出现多点直线度需要调整，难以对多点直线度进行自动采样，达到高精度校调的要求
。/>
技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种导轨直线度的自动校准系统及方法，以解决现有技术中存在的使用传统的打表校调对导轨进行直线度校准时，容易出现多点直线度需要调整，难以对多点直线度进行自动采样，达到高精度校调的要求的技术问题
。
本专利技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述
。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0008]本专利技术提供的一种导轨直线度的自动校准系统，包括信号触发装置
、
成像装置
、
自动校调装置
、
滑块和上位机设备，所述上位机设备与所述成像装置
、
自动校调装置均通信连接；所述滑块设置在待测导轨上，所述信号触发装置驱动所述滑块在所述待测导轨上匀速运动，周期生成触发信号；所述成像装置接收所述信号触发装置发送的所述触发信号，用于通过成像技术获取所述滑块在所述待测导轨上的运动轨迹图像；所述上位机设备根据所述运动轨迹图像，分析得到所述待测导轨的直线度数据；所述自动校调装置根据所述直线度数据对所述待测导轨进行自动校调
。
[0009]优选的，所述成像装置包括激光准直仪和固定设置在所述滑块上的反光镜；所述激光准直仪向所述反光镜发射激光，所述激光经由所述反光镜反射至所述激光准直仪的成像区域；所述激光准直仪接收所述触发信号，对所述成像区域拍照生成所述运动轨迹图像
。
[0010]优选的，所述激光准直仪包括控制单元
、
发射单元和成像单元；所述发射单元用于向所述反光镜发射所述激光；所述控制单元接收所述触发信号，向所述成像单元发送控制
信号；所述成像单元接收所述控制信号，对所述成像区域进行触发拍照
。
[0011]优选的，所述信号触发装置包括光栅尺
、
读数头和驱动电机，所述光栅尺与所述待测导轨平行设置，所述读数头与所述光栅尺滑动连接；所述读数头与所述滑块固定设置，所述驱动电机驱动所述读数头与所述滑块同步运动；所述读数头设置有计数周期，根据一次所述计数周期发送一次所述触发信号
。
[0012]优选的，所述自动校调装置包括螺丝锁紧件
、
视觉相机和三轴校调滑轨；所述三轴校调滑轨包括
X
轴方向校调滑轨
、Y
轴方向校调滑轨和
Z
轴方向校调滑轨；所述螺丝锁紧件设置在所述
Z
轴方向校调滑轨下方，与所述待测导轨相互垂直；所述视觉相机平行设置在所述
Z
轴方向校调滑轨的侧面，用于对所述待测导轨的螺丝孔位进行拍摄
。
[0013]优选的，所述待测导轨上设置有水平方向调整螺钉和垂直方向调整螺钉；所述水平方向调整螺钉和垂直方向调整螺钉均通过所述螺丝锁紧件进行锁紧；所述螺丝锁紧件为中空的圆柱体，内部设置有与所述垂直方向调整螺钉
、
水平方向调整螺钉的螺帽相匹配的螺纹形状
。
[0014]优选的，所述自动校调装置还包括固定支架，所述三轴校调滑轨通过所述固定支架架设在所述待测导轨的上方；所述
X
轴方向校调滑轨与所述
Y
轴方向校调滑轨活动连接，所述
Y
轴方向校调滑轨与所述
Z
轴方向校调滑轨活动连接；所述
X
轴方向校调滑轨的两端分别架设在所述固定支架上
。
[0015]本专利技术还提供了一种导轨直线度的自动校准方法，所述自动校准方法通过所述的一种导轨直线度的自动校准系统实现得到，包括：
[0016]S100
：将待测导轨与自动校准系统的滑块固定连接，信号触发装置驱动所述滑块在所述待测导轨上匀速运动，周期生成触发信号；
[0017]S200
：成像装置接收所述信号触发装置发送的所述触发信号，通过成像技术获取所述滑块在所述待测导轨上的运动轨迹图像；
[0018]S300
：上位机设备根据所述运动轨迹图像分析得到所述待测导轨的直线度数据，并根据所述直线度数据绘制直线度仿真曲线，自动计算校调数据；
[0019]S400
：所述上位机设备将所述校调数据发送给自动校调装置，所述自动校调装置根据所述校调数据对所述待测导轨的直线度进行自动校准
。
[0020]优选的，所述校调数据包括校准点和校准数值；所述步骤
S400
中，所述自动校调装置根据所述校准点和校准数值对所述待测导轨的直线度进行自动校准包括：
[0021]S410
：将所述自动校调装置固定设置在所述待测导轨的上方，所述自动校调装置根据所述直线度数据对所述待测导轨上的所述校准点进行定位；
[0022]S420
：所述自动校调装置驱动三轴校调滑轨运动至所述校准点的正上方，并同步启动视觉相机和螺丝锁紧件；
[0023]S430
：所述螺丝锁紧件下沉至所述校准点，根据所述校调数值对所述校准点进行调整；所述视觉相机同步下沉，实时拍摄所述螺丝锁紧件的校准过程；
[0024]S440
：重新测量所述待测导轨的直线度数据，判断所述待测导轨是否符合阈值条件；若是，则完成自动校调；若否，则重复步骤
S410
～
S430。
[0025]优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种导轨直线度的自动校准系统，其特征在于，包括信号触发装置
、
成像装置
、
自动校调装置
、
滑块和上位机设备，所述上位机设备与所述成像装置
、
自动校调装置均通信连接；所述滑块设置在待测导轨上，所述信号触发装置驱动所述滑块在所述待测导轨上匀速运动，周期生成触发信号；所述成像装置接收所述信号触发装置发送的所述触发信号，用于通过成像技术获取所述滑块在所述待测导轨上的运动轨迹图像；所述上位机设备根据所述运动轨迹图像，分析得到所述待测导轨的直线度数据；所述自动校调装置根据所述直线度数据对所述待测导轨进行自动校调
。2.
根据权利要求1所述的一种导轨直线度的自动校准系统，其特征在于，所述成像装置包括激光准直仪和固定设置在所述滑块上的反光镜；所述激光准直仪向所述反光镜发射激光，所述激光经由所述反光镜反射至所述激光准直仪的成像区域；所述激光准直仪接收所述触发信号，对所述成像区域拍照生成所述运动轨迹图像
。3.
根据权利要求2所述的一种导轨直线度的自动校准系统，其特征在于，所述激光准直仪包括控制单元
、
发射单元和成像单元；所述发射单元用于向所述反光镜发射所述激光；所述控制单元接收所述触发信号，向所述成像单元发送控制信号；所述成像单元接收所述控制信号，对所述成像区域进行触发拍照
。4.
根据权利要求1所述的一种导轨直线度的自动校准系统，其特征在于，所述信号触发装置包括光栅尺
、
读数头和驱动电机，所述光栅尺与所述待测导轨平行设置，所述读数头与所述光栅尺滑动连接；所述读数头与所述滑块固定设置，所述驱动电机驱动所述读数头与所述滑块同步运动；所述读数头设置有计数周期，根据一次所述计数周期发送一次所述触发信号
。5.
根据权利要求3所述的一种导轨直线度的自动校准系统，其特征在于，所述自动校调装置包括螺丝锁紧件
、
视觉相机和三轴校调滑轨；所述三轴校调滑轨包括
X
轴方向校调滑轨
、Y
轴方向校调滑轨和
Z
轴方向校调滑轨；所述螺丝锁紧件设置在所述
Z
轴方向校调滑轨下方，与所述待测导轨相互垂直；所述视觉相机平行设置在所述
Z
轴方向校调滑轨的侧面，用于对所述待测导轨的螺丝孔位进行拍摄
。6.
根据权利要求5所述的一种导轨直线度的自动校准系统，其特征在于，所述待测导轨上设置有水平方向调整螺钉和垂直方向调整螺钉；所述水平方向调整螺钉和垂直方向调整螺钉均通过所述螺丝锁紧件进行锁紧；所述螺丝锁紧件...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢煜，何岗，马星汉，王琛，宋璟祺，夏年胜，
申请(专利权)人：深圳市亿图视觉自动化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：