一种数控机床生产用水平校准装置

技术领域

本发明涉及测量仪器领域，尤其涉及一种数控机床生产用水平校准装置。

背景技术

现有的数控机床的工作面水平校准装置通常采用液位水平尺校准，即将液位水平尺放置在机床的工作面上进行检测，由于水平尺检测时，液位空隙较大，测量误差较大，无法适用于高精度加工，且水平尺放置在机床工作面上检测时，需要对横向和纵向进行两次测量并记录，操作较为麻烦，使用不够方便。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在水平尺测量精度较低且需要至少两次测量，使用不够方便的缺点，而提出的一种数控机床生产用水平校准装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种数控机床生产用水平校准装置，包括机体，所述机体内设有水平检测机构，所述水平检测机构分为横向检测机构和纵向检测机构，所述横向检测机构包括第一固定杆，所述第一固定杆的下端对称安装有两个第一夹板，两个所述第一夹板之间共同固定插设有第一检测轴杆，所述第一检测轴杆上对称转动套设有两个第一转盘，两个所述第一转盘之间分别固定安装有第一定位杆和第一挂杆，所述第一挂杆上转动套设安装有第一重锤，所述纵向检测机构包括第二固定杆，所述第二固定杆的下端对称安装有两个第二夹板，两个所述第二夹板之间共同固定插设有第二检测轴杆，所述第二检测轴杆上对称转动套设有两个第二转盘，两个所述第二转盘之间分别固定安装有第二定位杆和第二挂杆，所述第二挂杆上转动套设安装有第二重锤，所述第一检测轴杆上居中固定套设有第一激光雷达，所述第二检测轴杆上居中固定套设有第二激光雷达。

优选地，所述第一定位杆与第一挂杆上下对称设置，所述第二定位杆与第二挂杆上下对称设置，所述第一检测轴杆的轴线与第二检测轴杆的轴线俯视投影相互垂直。

优选地，所述机体的底部对称螺纹安装有多个磁性吸盘，所述第一激光雷达和第二激光雷达的扫描角度范围均为30度到150度，所述第一激光雷达的扫描面正对第一固定杆，所述第二激光雷达的扫描面正对第二固定杆。

优选地，所述机体内开设有第一真空腔，所述第一固定杆固定在第一真空腔内顶壁上，所述第二固定杆固定在第一重锤上，即横向检测机构固定在第一真空腔的内顶壁上，且纵向检测机构安装在横向检测机构上。

优选地，所述第一真空腔的底部嵌设有第一电磁盘，所述第二重锤为铁磁性材料。

优选地，所述机体内分别开设有第二真空腔和第三真空腔，所述第一固定杆居中固定在第二真空腔的内顶壁上，所述第二固定杆居中固定在第三真空腔的内顶壁上。

优选地，所述第二真空腔和第三真空腔的内底壁上分别居中嵌设有第二电磁盘和第三电磁盘，所述第一重锤和第二重锤均为铁磁性材料。

本发明具有益效果：通过采用自由悬挂的方式将倾斜度转换为转动角度进行检测，且通过相互垂直的横向检测机构和纵向检测机构进行二维检测，实现机床水平度的检测，且通过采用激光雷达检测无接触高精度检测旋转角度从而得出倾斜角度，提升检测的精准度，且体积较小便于携带检测，且采用磁吸固定，使用方便快捷。

附图说明

图1为本发明提出的一种数控机床生产用水平校准装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种数控机床生产用水平校准装置的横向检测机构和纵向检测机构部分结构示意图；

图3为实施例二的结构示意图。

图中：1机体、11第一真空腔、12第二真空腔、13第三真空腔、2水平检测机构、3横向检测机构、31第一固定杆、32第一夹板、33第一检测轴杆、34第一转盘、35第一定位杆、36第一挂杆、37第一重锤、38第一激光雷达、4纵向检测机构、41第二固定杆、42第二夹板、43第二检测轴杆、44第二转盘、45第二定位杆、46第二挂杆、47第二重锤、48第二激光雷达、5第一电磁盘、6第二电磁盘、7第三电磁盘、8磁性吸盘。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一：

参照图1-2，一种数控机床生产用水平校准装置，包括机体1，机体1内设有水平检测机构2，水平检测机构2分为横向检测机构3和纵向检测机构4，横向检测机构3用于检测机床横向倾斜量，纵向检测机构4用于检测机床纵向倾斜量，横向检测机构3检测的横向倾斜量与纵向检测机构4检测的机床纵向倾斜量矢量合成机床的实际倾斜量，则能够根据检测结果对机床进行校准。

横向检测机构3包括第一固定杆31，第一固定杆31的下端对称安装有两个第一夹板32，两个第一夹板32之间共同固定插设有第一检测轴杆33，第一检测轴杆33上对称转动套设有两个第一转盘34，两个第一转盘34之间分别固定安装有第一定位杆35和第一挂杆36，第一挂杆36上转动套设安装有第一重锤37，第一检测轴杆33上居中固定套设有第一激光雷达38；

当机体1置于机床上发生横向倾斜时，由于第一重锤37受重力影响，则使得第一重锤37始终朝下，则第一重锤37带动第一挂杆36向下移动，则使得第一挂杆36拉动两个第一转盘34在第一检测轴杆33上转动，则使得第一定位杆35同步绕第一检测轴杆33转动，则此时第一定位杆35偏移初始位置，第一激光雷达38能够对第一定位杆35的位置进行扫描检测，则可得到第一定位杆35相对于初始位置的偏移位移，根据第一定位杆35的偏移位移即可得出第一定位杆35绕第一检测轴杆33的旋转角度，根据第一定位杆35的旋转角度和第一定位杆35的偏移方向，则可得到机体1横向倾斜角度和方向，即可实现机床水平纵向检测的功能，且结构简单，测量精确。

纵向检测机构4包括第二固定杆41，第二固定杆41的下端对称安装有两个第二夹板42，两个第二夹板42之间共同固定插设有第二检测轴杆43，第二检测轴杆43上对称转动套设有两个第二转盘44，两个第二转盘44之间分别固定安装有第二定位杆45和第二挂杆46，第二挂杆46上转动套设安装有第二重锤47，第二检测轴杆43上居中固定套设有第二激光雷达48；

当机体1置于机床上发生纵向倾斜时，由于第二重锤47受重力影响，则使得第二重锤47始终朝下，则第二重锤47带动第二挂杆46向下移动，则使得第二挂杆46拉动两个第二转盘44在第二检测轴杆43上转动，则使得第二定位杆45同步绕第二检测轴杆43转动，则此时第二定位杆45偏移初始位置，第二激光雷达48能够对第二定位杆45的位置进行扫描检测，则可得到第二定位杆45相对于初始位置的偏移位移，根据第二定位杆45的偏移位移即可得出第二定位杆45绕第二检测轴杆43的旋转角度，根据第二定位杆45的旋转角度和第二定位杆45的偏移方向，则可得到机体1纵向倾斜角度和方向，即可实现机床水平纵向检测的功能，且结构简单，测量精确。

第一定位杆35与第一挂杆36上下对称设置，第二定位杆45与第二挂杆46上下对称设置，第一检测轴杆33的轴线与第二检测轴杆43的轴线俯视投影相互垂直，第一检测轴杆33与第二检测轴杆43的投影垂直，则横向检测机构3与纵向检测机构4相互垂直，则使得横向检测机构3和纵向检测机构4分别对机床水平面的横向和纵向进行倾斜检测，根据检测结果进行校准，则能够更加精准的校准机床的水平度，第一定位杆35与第一挂杆36上下对称设置能够使得第一挂杆36绕第一检测轴杆33转动时，第一定位杆35绕第一检测轴杆33同步转动相同角度，第二定位杆45与第二挂杆46上下对称设置能够使得第二挂杆46绕第二检测轴杆43转动时，第二定位杆45绕第二检测轴杆43同步转动相同角度。

机体1的底部对称螺纹安装有多个磁性吸盘8，第一激光雷达38和第二激光雷达48的扫描角度范围均为30度到150度，第一激光雷达38的扫描面正对第一固定杆31，第二激光雷达48的扫描面正对第二固定杆41，磁性吸盘8能够吸附在机床的加工面上，即能够方便机体1快速固定在机床上进行检测校准，第一定位杆35位于第一固定杆31的下方，则第一定位杆35位于第一激光雷达38扫描面正上方，第二定位杆45位于第二固定杆41的下方，则第二定位杆45位于第二激光雷达48扫描面正上方，则第一激光雷达38和第二激光雷达48分别能够对第一定位杆35和第二定位杆45进行定位扫描，即能够精准得出第一定位杆35和第二定位杆45的位置，将检测位置与初始位置对比即可得出偏移位移。

机体1内开设有第一真空腔11，第一固定杆31固定在第一真空腔11内顶壁上，第二固定杆41固定在第一重锤37上，即横向检测机构3固定在第一真空腔11的内顶壁上，且纵向检测机构4安装在横向检测机构3上，第一真空腔11的底部嵌设有第一电磁盘5，第二重锤47为铁磁性材料；

纵向检测机构4安装在横向检测机构3上，则使得机体1内仅需开设一个第一真空腔11，制造难度降低，且纵向检测机构4能够取代第一重锤37，即可以降低第一重锤37的重量，从而降低机体1的整体重量，方便携带测量，第一电磁盘5在开机初始化时产生磁力吸引第二重锤47，使得第二重锤47始终朝向第一电磁盘5，则能够避免纵向检测机构4在初始状态下倾斜，导致其在水平情况下无法复位的情况而影响测量结果，即能够减少无关因素影响，增加测量的精度，且仅需一个第一电磁盘5即可完成开机初始化复位，进一步降低机体1整体重量且结构更加简单。

本实施例使用时，将机体1置于机床的工作面上，使得机体1与机床工作面的直角边缘对齐，将机体1开机，则第一电磁盘5通电产生磁力吸引第二重锤47，则使得第二重锤47朝向第一电磁盘5，使得第二重锤47拉动第二挂杆46复位，则使得纵向检测机构4通过第一重锤37拉动第一挂杆36复位，则使得第一定位杆35和第二定位杆45复位，然后按压机体1上的开始检测按钮，则第一电磁盘5断电失去磁力，则使得第二重锤47受到重力作用向下且第一重锤37受到重力作用向下，则使得第二重锤47带动第二挂杆46向下移动，则使得第二挂杆46拉动两个第二转盘44在第二检测轴杆43上转动，则使得第二定位杆45同步绕第二检测轴杆43转动，则此时第二定位杆45偏移初始位置，第二激光雷达48能够对第二定位杆45的位置进行扫描检测，则可得到第二定位杆45相对于初始位置的偏移位移，根据第二定位杆45的偏移位移即可得出第二定位杆45绕第二检测轴杆43的旋转角度，根据第二定位杆45的旋转角度和第二定位杆45的偏移方向，则可得到机体1纵向倾斜角度和方向；

第一重锤37和纵向检测机构4受到重力作用向下，则第一重锤37带动第一挂杆36向下移动，则使得第一挂杆36拉动两个第一转盘34在第一检测轴杆33上转动，则使得第一定位杆35同步绕第一检测轴杆33转动，则此时第一定位杆35偏移初始位置，第一激光雷达38能够对第一定位杆35的位置进行扫描检测，则可得到第一定位杆35相对于初始位置的偏移位移，根据第一定位杆35的偏移位移即可得出第一定位杆35绕第一检测轴杆33的旋转角度，根据第一定位杆35的旋转角度和第一定位杆35的偏移方向，则可得到机体1横向倾斜角度和方向，则根据机体1检测得出的横向倾斜角度和方向和纵向倾斜角度和方向校准调节机床的工作面。

实施例二：

参照图3，一种数控机床生产用水平校准装置，其与实施例一基本一致，区别在于：

机体1内分别开设有第二真空腔12和第三真空腔13，第一固定杆31居中固定在第二真空腔12的内顶壁上，第二固定杆41居中固定在第三真空腔13的内顶壁上，第二真空腔12和第三真空腔13的内底壁上分别居中嵌设有第二电磁盘6和第三电磁盘7，第一重锤37和第二重锤47均为铁磁性材料；

横向检测机构3和纵向检测机构4分别安装在第二真空腔12和第三真空腔13内，使得横向检测与纵向检测分离，降低横向检测与纵向检测之间的相互干扰，且由于横向检测机构3和纵向检测机构4分离设置，使得内部线路布置更加简单，且分离隔离设计在维护时更加方便，无需全部拆除，且第二电磁盘6和第三电磁盘7分别吸引第一重锤37和第二重锤47，提升其复位效果，降低因复位不准确导致的误差，提升检测的精度。

本实施例使用时，将机体1置于机床的工作面上，使得机体1与机床工作面的直角边缘对齐，将机体1开机，第二电磁盘6和第三电磁盘7通电产生磁力分别吸引第一重锤37和第二重锤47，则使得第一重锤37和第二重锤47分别朝向第二电磁盘6和第三电磁盘7，则第一重锤37拉动第一挂杆36转动复位以及第二重锤47拉动第二挂杆46转动复位，则使得第一定位杆35和第二定位杆45复位，然后按压机体1上的开始检测按钮，则第二电磁盘6和第三电磁盘7断电失去磁力，则第一重锤37受到重力作用向下，则第一重锤37带动第一挂杆36向下移动，则使得第一挂杆36拉动两个第一转盘34在第一检测轴杆33上转动，则使得第一定位杆35同步绕第一检测轴杆33转动，则此时第一定位杆35偏移初始位置，第一激光雷达38能够对第一定位杆35的位置进行扫描检测，则可得到第一定位杆35相对于初始位置的偏移位移，根据第一定位杆35的偏移位移即可得出第一定位杆35绕第一检测轴杆33的旋转角度，根据第一定位杆35的旋转角度和第一定位杆35的偏移方向，则可得到机体1横向倾斜角度和方向；

第二重锤47受到重力作用向下，则使得第二重锤47带动第二挂杆46第二挂杆46向下移动，则使得第二挂杆46拉动两个第二转盘44在第二检测轴杆43上转动，则使得第二定位杆45同步绕第二检测轴杆43转动，则此时第二定位杆45偏移初始位置，第二激光雷达48能够对第二定位杆45的位置进行扫描检测，则可得到第二定位杆45相对于初始位置的偏移位移，根据第二定位杆45的偏移位移即可得出第二定位杆45绕第二检测轴杆43的旋转角度，根据第二定位杆45的旋转角度和第二定位杆45的偏移方向，则可得到机体1纵向倾斜角度和方向，则根据机体1检测得出的横向倾斜角度和方向和纵向倾斜角度和方向校准调节机床的工作面。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。