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公开(公告)号：CN109211152B
公开(公告)日：2020-04-28
申请号：CN201810869841.4
申请日：2018-08-02
Applicant: 杭州电子科技大学
Abstract: 本发明公开了同时检测精密球铰链球头偏心量与球杆空间姿态的方法。目前鲜有有效测量球铰链球头偏心和球杆空间姿态的方法。本发明通过获得超声波发射器的出射点与四个超声波接收器接收点之间的距离，由几何原理解耦出球杆中心轴线与Z轴的夹角，以及球杆中心轴线在XOY平面的投影线与X轴的夹角；通过检测球冠型电极G1的电容CG1和球冠型电极G3的电容CG3,得出两者的差动电容；通过检测球冠型电极G2的电容CG2和球冠型电极G4的电容CG4，得出两者的差动电容；通过检测球带型电极D1的电容CD1和球带型电极D2的电容CD2，得出两者的差动电容；然后得到球头偏心量的X、Y、Z值。本发明基于超声测距原理实时获得球铰链球杆空间姿态，基于球面电容原理准确获得球铰链球头的偏心量。
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公开(公告)号：CN109211152A
公开(公告)日：2019-01-15
申请号：CN201810869841.4
申请日：2018-08-02
Applicant: 杭州电子科技大学
Abstract: 本发明公开了同时检测精密球铰链球头偏心量与球杆空间姿态的方法。目前鲜有有效测量球铰链球头偏心和球杆空间姿态的方法。本发明通过获得超声波发射器的出射点与四个超声波接收器接收点之间的距离，由几何原理解耦出球杆中心轴线与Z轴的夹角，以及球杆中心轴线在XOY平面的投影线与X轴的夹角；通过检测球冠型电极G1的电容CG1和球冠型电极G3的电容CG3,得出两者的差动电容；通过检测球冠型电极G2的电容CG2和球冠型电极G4的电容CG4，得出两者的差动电容；通过检测球带型电极D1的电容CD1和球带型电极D2的电容CD2，得出两者的差动电容；然后得到球头偏心量的X、Y、Z值。本发明基于超声测距原理实时获得球铰链球杆空间姿态，基于球面电容原理准确获得球铰链球头的偏心量。
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公开(公告)号：CN111055167A
公开(公告)日：2020-04-24
申请号：CN201911296133.7
申请日：2019-12-16
Applicant: 杭州电子科技大学
Abstract: 本发明公开了一种分度二连杆式球杆仪及其对机床精度的检测方法。现有二连式球杆仪测角范围有限或测角精度偏低。本发明的刚性连杆一端支承在与基座固定的支承轴上，另一端与分度式光电角度编码器的座体固定；分度式光电角度编码器的输出轴支承在刚性连杆上；伸缩杆的杆段一与杆段二之间设有直线位移传感器；杆段一套置在分度式光电角度编码器的输出轴上；分度式光电角度编码器的输出轴末端定位孔通过法兰盘与杆段一固定；连接轴支承在杆段二上。本发明通过两连杆的夹角变化来改变测量半径，且第二根连杆为伸缩杆，易于实现在二维平面内测量半径连续的全范围测量，且分度式光电角度编码器保证了高测量精度。
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公开(公告)号：CN109210073A
公开(公告)日：2019-01-15
申请号：CN201811196827.9
申请日：2018-10-15
Applicant: 杭州电子科技大学
IPC: F16C11/06
Abstract: 本发明公开了气磁混合球铰关节及其使用时的装配方法。现有气浮球铰关节难以实现多位姿工作。本发明气磁混合球铰关节包括球头、球窝、支撑杆、基座、主励磁线圈、辅助励磁线圈和位移传感器。本发明进行球头的零点调整时，位移检测系统根据四个位移传感器检测到的球头与球窝间隙大小来确定球头的偏心量，从而根据球头的偏心量来调整六个辅助磁线圈中电流的大小，使球头的球心与球窝的球心重合。本发明通过磁力的预紧与气膜支撑力相平衡，从而实现球铰关节安装在空间不同位置下运动，扩大气浮球铰的应用场合，且利用电磁铁磁力预紧，容易控制。
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公开(公告)号：CN112192317B
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202011069532.2
申请日：2020-09-30
Applicant: 杭州电子科技大学
IPC: B23Q17/00
Abstract: 本发明公开了使用双球杆仪测量机床主轴空间三维误差的方法。球杆仪产品本身只能检测出沿其轴向敏感方向上的误差变化。本发明中与加长杆及主轴工具杯相连接的球杆仪一，同传统的球杆仪一样用于测量多轴机床主轴在理论平面内的圆弧插补运动所产生的误差；与承重杆及加长杆相连的球杆仪二用于测量垂直于多轴机床主轴运动理论平面方向的主轴运动误差。本发明使用两个球杆仪同时进行测量，可以准确获得多轴机床主轴在被测位置的空间三维方向的几何误差量；可以根据检测现场的不同，在加长杆与球杆仪一之间加装不同长度的杆来调节中心轴两侧的长度比例，成倍地放大或缩小此误差，利于球杆仪二对此误差的高精度检测。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111055167B
公开(公告)日：2021-03-23
申请号：CN201911296133.7
申请日：2019-12-16
Applicant: 杭州电子科技大学
Abstract: 本发明公开了一种分度二连杆式球杆仪及其对机床精度的检测方法。现有二连式球杆仪测角范围有限或测角精度偏低。本发明的刚性连杆一端支承在与基座固定的支承轴上，另一端与分度式光电角度编码器的座体固定；分度式光电角度编码器的输出轴支承在刚性连杆上；伸缩杆的杆段一与杆段二之间设有直线位移传感器；杆段一套置在分度式光电角度编码器的输出轴上；分度式光电角度编码器的输出轴末端定位孔通过法兰盘与杆段一固定；连接轴支承在杆段二上。本发明通过两连杆的夹角变化来改变测量半径，且第二根连杆为伸缩杆，易于实现在二维平面内测量半径连续的全范围测量，且分度式光电角度编码器保证了高测量精度。
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公开(公告)号：CN110487218B
公开(公告)日：2021-01-12
申请号：CN201910796702.8
申请日：2019-08-27
Applicant: 杭州电子科技大学
IPC: G01B11/26
Abstract: 本发明公开了一种基于空间分度定位的新型球铰链的测角方法。现有位姿检测方法构建的球铰链一般结构比较复杂。本发明在球头上开设盲孔组，盲孔中布置弹簧和滚珠；球窝开设球形孔组；球窝顶面固定设有一个激光发射器；半球形壳体固定在球头的球头输出杆上；半球形壳体的内球面设有光电传感器组；对每个光电传感器采用(i，j)形式进行编号，且预先对球形孔的角度进行标定，则当球头在球窝中转动至激光发射器发出的激光打在编号为(i，j)的光电传感器上时，便可以得到球头的方位角和偏摆角。本发明利用低精度和低成本的光电传感器便可获得高精度的球铰空间转角。
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公开(公告)号：CN111922783B
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202010669001.0
申请日：2020-07-13
Applicant: 杭州电子科技大学
IPC: B23Q17/00
Abstract: 本发明公开了基于杠杆原理的机床多维几何误差测量方法。现有球杆仪产品测量方向单一。本发明同时检测加长杆端精密球球头位移量与球杆仪端精密球球头伸缩量，通过加长杆端精密球的球心位移量能反映出被测机床做圆弧插补运动时垂直于球杆仪轴向方向的几何误差大小，通过球杆仪端精密球的球心位移量能反映出被测机床做圆弧插补运动时沿着球杆仪轴向方向的几何误差大小；且通过改变加长杆两端的长度比例，可以成倍地放大垂直于球杆仪轴向方向的机床几何误差，利于传感器对机床几何误差的高精度检测。本发明细分了球杆仪本身所测得的几何误差量，可以实时获得机床在任意位置的多个方向的几何误差量，利于更精准的分析机床产生几何误差的原因。
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公开(公告)号：CN111922783A
公开(公告)日：2020-11-13
申请号：CN202010669001.0
申请日：2020-07-13
Applicant: 杭州电子科技大学
IPC: B23Q17/00
Abstract: 本发明公开了基于杠杆原理的机床多维几何误差测量方法。现有球杆仪产品测量方向单一。本发明同时检测加长杆端精密球球头位移量与球杆仪端精密球球头伸缩量，通过加长杆端精密球的球心位移量能反映出被测机床做圆弧插补运动时垂直于球杆仪轴向方向的几何误差大小，通过球杆仪端精密球的球心位移量能反映出被测机床做圆弧插补运动时沿着球杆仪轴向方向的几何误差大小；且通过改变加长杆两端的长度比例，可以成倍地放大垂直于球杆仪轴向方向的机床几何误差，利于传感器对机床几何误差的高精度检测。本发明细分了球杆仪本身所测得的几何误差量，可以实时获得机床在任意位置的多个方向的几何误差量，利于更精准的分析机床产生几何误差的原因。
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公开(公告)号：CN111922782A
公开(公告)日：2020-11-13
申请号：CN202010640652.7
申请日：2020-07-06
Applicant: 杭州电子科技大学
IPC: B23Q17/00
Abstract: 本发明公开了利用球铰链构建的球杆仪来检测机床空间误差的方法。现有球杆仪难以在微小范围内达到很高的精度。本发明利用精密球铰链制备球杆仪，根据各超声波发射器的出射点与四个超声波接收器接收点之间的距离，基于几何原理求解球杆在空间的姿态；再根据球杆仪杆长获得不考虑机床主轴空间误差时定位球的球心位置点在笛卡尔坐标系下的坐标，以及考虑机床误差时定位球的球心所处实际位置点的坐标；同时，根据两对球冠型电极以及一对球带型电极板的差动电容，计算得到球头偏心量的X值、Y值和Z值，最终得到机床主轴的理论轨迹和实际轨迹，以及机床主轴的空间误差偏移量。本发明与现有球杆仪相比，尺寸小很多，可以在微小范围内达到很高的精度。
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