球棒球心距檢測裝置及其檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及了一種能夠?qū)η虬舻那蛐木噙M(jìn)行精確檢測的球棒球心距檢測裝置及 其檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 三坐標(biāo)測量儀被應(yīng)用于測量領(lǐng)域，能夠?qū)Ξa(chǎn)品的輪廓和表面的尺寸、角度及空間 位置進(jìn)行測量，能夠?qū)в星娴漠a(chǎn)品進(jìn)行有效測量，三坐標(biāo)測量儀在測量領(lǐng)域具有不可 替代的作用。
[0003] 三坐標(biāo)測量儀的測量精度往往采用球棒進(jìn)行校驗(yàn)。球棒包含設(shè)在兩端的球體以及 連接兩球體的球桿組成。首先通過測量球面上的多個點(diǎn)擬合得到球心，再測量兩個球體之 間的距離，最后得到球棒的球心距，根據(jù)測得的球心距與球棒的已知球心距進(jìn)行比較，就可 以對三坐標(biāo)測量儀的精度進(jìn)行可靠校驗(yàn)。因此，球棒的已知球心距對三坐標(biāo)測量儀的精度 起著至關(guān)重要的作用。
[0004] 關(guān)于上述球棒的已知球心距的值可以采用激光干涉儀直接校準(zhǔn)法進(jìn)行檢測。在激 光干涉儀直接校準(zhǔn)法中，采用三個支撐座對球棒的球體進(jìn)行支撐，中間的支撐座是固定的 而另外兩個是可移動的。通過依次移動可移動的支撐做從而將球棒的兩個球體放置在三個 支撐座中任意兩個支撐座上，然后通過測量移動的支撐座的兩個移動距離，從而得到該球 棒的球心距。
[0005] 但是，在上述測量過程中，當(dāng)球棒的兩個球體被放置在任意兩個支撐座上時，由于 球桿自身重力的作用，導(dǎo)致球桿發(fā)生變形，這樣就會嚴(yán)重影響球心距的測量精度，從而影響 三坐標(biāo)測量儀的校驗(yàn)結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明是為了解決上述課題而進(jìn)行的，目的在于提供一種精確檢測球棒的球心距 并且成本低、結(jié)構(gòu)簡單的球棒球心距檢測裝置及其檢測方法。
[0007] 本發(fā)明提供了一種球棒球心距檢測裝置，用于對球棒的球心距進(jìn)行檢測，球棒包 含兩個球體和連接兩個球體的球桿，其特征在于，包括：基體，包含：導(dǎo)軌以及分別固定在 導(dǎo)軌兩端的兩個支架；固定支撐部，固定在導(dǎo)軌上用于支撐球體；兩個移動支撐部，分別設(shè) 在固定支撐部兩側(cè)，每個移動支撐部包含：可移動式安裝在導(dǎo)軌上用于支撐球體的球體側(cè) 支撐單元、以及可移動式安裝在導(dǎo)軌上設(shè)在固定支撐部和球體側(cè)支撐單元之間用于支撐球 桿的球棒側(cè)支撐單元；兩個測量部，分別與兩個球體側(cè)支撐單元一一對應(yīng)且安裝在兩個支 架上，基于預(yù)定測量規(guī)則分別測量出其中一個球體側(cè)支撐單元移動的第一距離和另一個球 體側(cè)支撐單元移動的第二距離；以及計算部，根據(jù)第一距離和第二距離計算出球心距。
[0008] 在本發(fā)明提供的球棒球心距檢測裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，預(yù)定測量 規(guī)則為：通過依次移動兩個移動支撐部將兩個球體放置在兩個球體側(cè)支撐單元和固定支撐 部中任意兩個上，測量出其中一個球體側(cè)支撐單元移動的距離作為第一距離，另一個球體 側(cè)支撐單元移動的距離作為第二距離。
[0009] 在本發(fā)明提供的球棒球心距檢測裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，球棒側(cè)支 撐單元包含至少一個球棒側(cè)支撐組件，球棒側(cè)支撐組件包含：用于支撐球桿的V型架、用于 調(diào)節(jié)V型架的位置的調(diào)節(jié)構(gòu)件以及用于柔性連接V型架和調(diào)節(jié)構(gòu)件的柔性件。
[0010] 在本發(fā)明提供的球棒球心距檢測裝置中，也具有這樣的特征，還包括：校正部，包 含：設(shè)在一個球體上的第一電感測微儀以及設(shè)在與球棒側(cè)支撐組件相對應(yīng)的球桿上的至少 一個第二電感測微儀，其中，調(diào)節(jié)構(gòu)件根據(jù)第一電感測微儀和第二電感測微儀的示值調(diào)節(jié)V 型架的位置，使V型架與球桿相接觸時并且固定支撐部或球體側(cè)支撐單元與球體相接觸。
[0011] 在本發(fā)明提供的球棒球心距檢測裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，球棒側(cè)支 撐組件的數(shù)量為兩個。第二電感測微儀的數(shù)量為兩個，并且與球棒側(cè)支撐組件一一對應(yīng)。
[0012] 在本發(fā)明提供的球棒球心距檢測裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，調(diào)節(jié)構(gòu)件 包含：與導(dǎo)軌相平行設(shè)置的第一滑軌、卡合在第一滑軌上的第一滑塊、設(shè)在第一滑塊的上 且與滑軌相垂直的第二滑軌、卡合在第二滑軌上的第二滑塊、設(shè)在第二滑塊上且與第一滑 軌和第二滑軌所在的平面相垂直的第三滑軌、卡合在第三滑軌上用于安裝柔性件的第三滑 塊。
[0013] 在本發(fā)明提供的球棒球心距檢測裝置中，還可以具有這樣的特征，還包括：其中， 測量部包含：用于發(fā)出光束的發(fā)射單元、安裝在與球體的球心相對應(yīng)的球體側(cè)支撐單元上 用于反射光束的反射鏡、以及根據(jù)被反射的光束得到發(fā)射單元與反射鏡之間的間距的處理 單元。
[0014] 另外，本發(fā)明還提供的一種使用上述球棒球心距檢測裝置的球棒球心距檢測方 法，可以具有這樣的特征，包括以下步驟：步驟一，將球棒的其中一個球體放置在其中一個 球體側(cè)支撐單元上，另一個球體放置在固定支撐部上，并且，球棒側(cè)支撐單元支撐球桿；步 驟二，將其中一個球體側(cè)支撐單元進(jìn)行移動使另一個球體放置在另外一個球體側(cè)支撐單元 上，球棒側(cè)支撐單元支撐球桿，測量部測得其中一個球體側(cè)支撐單元移動的距離作為第一 距離；步驟三，將另一個球體側(cè)支撐單元進(jìn)行移動使另一個球體放置到固定支撐部上，球 棒側(cè)支撐單元支撐球桿，然后，測量部測得另一個球體側(cè)支撐單元移動的距離作為第二距 離；步驟四，計算部根據(jù)第一距離和第二距離計算出球心距。
[0015] 發(fā)明的作用與效果
[0016] 根據(jù)本發(fā)明所涉及的球棒球心距檢測裝置及其檢測方法，因?yàn)楣潭ㄖ尾抗潭ㄔ?導(dǎo)軌上支撐球體，球體側(cè)支撐單元能夠在導(dǎo)軌上移動并用于支撐球體，球棒側(cè)支撐單元也 能夠在導(dǎo)軌上移動并且支撐球桿從而實(shí)現(xiàn)對球棒的輔助支撐，測量部安裝在支架上，基于 預(yù)定測量規(guī)則測量出兩個球體側(cè)支撐單元分別移動的第一距離和第二距離，計算部根據(jù)第 一距離和第二距離計算出球棒的球心距，因此，本發(fā)明的球棒球心距檢測裝置及其檢測方 法能夠?qū)崿F(xiàn)測量球棒的球心距，解決了測量長球棒時，因?yàn)榍虬糇陨碇亓ψ饔枚a(chǎn)生的變 形從而影響測量精度的問題，使得測量更精確并且成本低結(jié)構(gòu)簡單。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發(fā)明的實(shí)施例中球棒球心距檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2是本發(fā)明的實(shí)施例中校正部的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖3是本發(fā)明的實(shí)施例中球棒球心距檢測裝置的過程示意圖；以及
[0020] 圖4是本發(fā)明的實(shí)施例中球棒球心距檢測裝置的檢測方法的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，以下實(shí) 施例結(jié)合附圖對本發(fā)明的球棒球心距檢測裝置及其檢測方法作具體闡述。
[0022] 圖1是本發(fā)明的實(shí)施例中球棒球心距檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 如圖1所示，在本實(shí)施例中，球棒球心距檢測裝置100對作為標(biāo)準(zhǔn)器的球棒200的 球心距進(jìn)行非接觸測量，在本實(shí)施例中能夠?qū)﹂L度范圍在300mm至1000 mm內(nèi)的球棒進(jìn)行檢 測。球棒200包含：兩個球體201和球桿202,球桿202連接兩個球體201。在本實(shí)施例中， 球棒米用從德國購買的300mm的球棒，德國DAkks校準(zhǔn)證書給出的值分別為300. 5063mm，給 出的不確定度為U=I.Iym，k= 2。
[0024] 球棒球心距檢測裝置100包含：基體10、固定支撐部20、兩個移動支撐部30、兩個 測量部40、計算部（圖中未顯示）和校正部（圖中未顯示）。
[0025] 基體10包含：導(dǎo)軌11和兩個支架12。
[0026] 導(dǎo)軌11的基座采用穩(wěn)定性良好的花崗石制成。導(dǎo)軌11外側(cè)安裝有護(hù)板，護(hù)板內(nèi) 部放置拖鏈、氣管、電線等配件，并還設(shè)有用于安放直線電機(jī)和光柵尺的腔體，這樣后續(xù)能 夠改進(jìn)成自動測量系統(tǒng)。導(dǎo)軌11設(shè)計尺寸為：長X寬X高2800mmX170mmX400mm，導(dǎo)軌 11的全程直線度優(yōu)于2ym。在本實(shí)施例中，導(dǎo)軌11采用氣浮平面導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，由于氣體軸承 的精度高、摩擦低、可以在極限工作環(huán)境下工作，因此在精密運(yùn)動平臺的設(shè)計中采用氣浮 工作臺方案成為一種較理想的選擇。導(dǎo)軌11采用空氣靜壓進(jìn)行設(shè)計?？諝忪o壓導(dǎo)軌是將 具有一定壓力的空氣經(jīng)過節(jié)流器送入導(dǎo)軌間隙，借助其靜壓使導(dǎo)軌懸浮起來，使導(dǎo)軌面之 間形成一層極薄的氣膜，且氣膜厚度基本保持恒定不變的一種純空氣摩擦的滑動導(dǎo)軌。
[0027] 兩個支架12分別固定安裝在導(dǎo)軌11的兩端部，用于支撐測量部40,在本實(shí)施例 中，支架12采用花崗石制成。
[0028] 固定支撐部20固定在導(dǎo)軌11的中部位置，用于支撐球棒200。固定支撐部20包 含：固定連接塊21、固定側(cè)球座22和氣吸附固定工作臺23。固定連接塊21固定在氣吸附 固定工作臺23上，固定側(cè)球座22設(shè)在固定連接塊21上用于支撐球棒200的一個球體201。
[0029] 氣吸附固定工作臺23通過氣吸附的形式與導(dǎo)軌11相連接，氣管向?qū)к?1間隙通 入氣體時，氣吸附固定工作臺23可以在導(dǎo)軌11上滑動，從而帶動固定連接塊21移動；停止 供氣時，氣吸附固定工作臺23就固定在導(dǎo)軌11上。
[0030] 兩個移動支撐部30分別設(shè)在固定支撐部20的兩側(cè)，移動支撐部30包含：