测量及校准运动平台定位精度的方法与装置制造方法及图纸

一种测量及校准运动平台定位精度的装置，包括运动平台、固定于所述运动平台上的高精度标定尺、设于所述高精度标定尺上方的测量相机、及用于控制所述运动平台的运动控制模块，所述运动平台依照所述运动控制模块预设的步距运转，所述测量相机摄取预设步距期间内所述高精度标定尺的刻度线变化信息，所述运动控制模块通过所述高精度标定尺的刻度线变化信息计算出在一定预设步距期间内的实际行进距离并依据所述实际行进距离与预设步距之间的偏差值调整预设步距，本申请技术方案简单实用，大大降低了测量成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及精度测量领域，特别是涉及测量及校准运动平台定位精度的方法与装置。
技术介绍
在一些自动化设备中，产品加工精度的要求越来越高，设备中运动平台的定位精度将决定产品品质是否合格，定位精度不足将导致不良率上升。运动平台的定位精度对自动化设备的整体性能起到决定性的作用。如在激光切割设备中的运动平台在对工件进行切割加工过程中，需要精确定位工件的位置才能实现高精度的切割，运动平台的定位精度直接影响了对工件的加工精度。目前，一般采用激光干涉仪来测量与校准运动平台的定位精度，但是激光干涉仪价格昂贵、操作复杂、不易携带，不适合用于设备的批量生产与检验。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种测量及校准运动平台定位精度的方法与装置，以解决现有技术测量仪器价格昂贵、操作复杂、不易携带的问题。一种测量及校准运动平台定位精度的装置，包括运动平台、固定于所述运动平台上的标定尺、设于所述标定尺上方的测量相机、及用于控制所述运动平台的运动控制模块，所述标定尺的定位精度高于所述运动平台的定位精度；所述运动平台依照所述运动控制模块预设的步距运转，所述测量相机摄取预设步距期间内所述标定尺的刻度线变化信息，所述运动控制模块通过所述标定尺的刻度线变化信息计算出在一定预设步距期间内的实际行进距离并依据所述实际行进距离与预设步距之间的偏差值调整预设步距。优选地，所述标定尺的刻度线包括一个中心点、及自该中心点延伸出来的边线。优选地，所述标定尺上的刻度线图形设计为“×”形状。优选地，若所述标定尺与所述运动平台的运动方向不一致时：先测量所述“×”形刻度线延伸出的边线的长度与运动方向对应的长度值，再通过勾股定理计算出运动方向与所述“×”形刻度线之间的夹角θ；则，所述标定尺的运行距离乘以夹角θ的余弦值即为运动平台的实际运行距离。优选地，所述测量相机采用全局曝光CCD相机，所述测量相机的像素为1600x1200，每个像元的尺寸为4.4um，配置放大倍率为10倍的显微镜头。一种测量及校准运动平台定位精度的方法，包括：发送启动指令给运动平台使运动平台以设定步距运转；获取固定于运动平台上的标定尺在一定预设步距期间的刻度线变化信息；依据所述获取的标定尺的刻度线信息计算出在一定预设步距内运动平台的实际行进距离，所述标定尺的定位精度高于所述运动平台的定位精度；将所述实际行进距离与所述预设步距进行比较获得偏差值；利用获得的偏差值校准调整所述运动平台的步距。优选地，所述运动平台设有驱动电机并通过运动控制模块进行控制，所述运动控制模块用于启动、关闭所述运动平台、及为所述运动平台设定步距。优选地，所述标定尺上的刻度线图形设计为“×”形状。优选地，依据所述获取的标定尺的刻度线信息计算出在一定预设步距内的实际行进距离，包括：测量所述“×”形刻度线延伸出的边线的长度与运动方向对应的长度值；利用测量得到的两个长度值依据勾股定理计算出运动方向与所述“×”形刻度线之间的夹角θ；将所述标定尺的实际行进距离乘以夹角θ的余弦值获得运动平台的实际运行距离。优选地，利用获得的偏差值校准调整所述运动平台的步距，包括：通过所述偏差值调整所述运动平台设定的步距值；将所述调整后的步距值指令传送给所述运动平台的电机执行。本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：在运动平台上固定一个高精度标定尺，通过计算在一定预设步距内所述高精度标定尺的实际移动距离计算出在预设步距内所述运动平台的实际移动距离，从而得出所述实际移动距离与预设步距之间的偏差值，并以此偏差值来校准所述运动平台的精度，解决了现有技术中激光干涉仪价格昂贵、操作复杂、不易携带，不适合用于设备的批量生产与检验的问题。附图说明图1为本申请测量及校准运动平台定位精度装置的布局示意图；图2为本申请测量及校准运动平台定位精度的标定尺的平面视图；图3为本申请测量及校准运动平台定位精度方法的流程图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。需要说明的是，当元件被称为“固定于”、“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。实施例1如图1所示，本申请实施例1的测量及校准运动平台定位精度的装置包括运动平台301、固定于所述运动平台301上的高精度标定尺101、设于所述高精度标定尺101上方的测量相机201、及用于控制所述运动平台301的运动控制模块C1。所述运动控制模块C1具有运算与控制功能，所述运动平台301由电机驱动做直线运动，所述运动控制模块C1接收来自测量相机201的测量数据并计算运动平台的运动误差值，再将误差值传送给运动平台301的电机以校准运动平台301的移动精度。所述高精度标定尺101固定于所述运动平台301上后，所述运动平台301的移动量即是高精度标定尺101的移动量。所述高精度标定尺101的精度等级高于所述运动平台301的定位精度，最佳实施例是所述高精度标定尺101的定位精度是运动平台301的十倍，本实施例中采用显微镜标定用的量块，其他实施例中也可采用其它类型的标定块。请参阅图2所示，所述高精度标定尺101上的定位图形设计为“×”形状，当所述高精度标定尺101在安装时与运动平台301运动方向不平行导致存在测量误差时：首先通过测量所述“×”形刻度线的边线与运动方向之间的夹角θ，即测量所述“×”形刻度线延伸出的边线的长度与运动方向对应的长度值，而后通过勾股定理计算出运动方向与所述“×”形刻度线之间的夹角θ；此时，所述高精度标定尺101的运行距离L*cosθ即为运动平台301的实际运行距离。在其他实施方式中，所述高精度标定尺101上的刻度线不限于“×”形，刻度线具备一个中心点、及自该中心点向外延伸出来的边线即可。当需要测量其它方向的运动平台301的定位精度时只需要将高精度标定尺101旋转角度后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量及校准运动平台定位精度的装置，其特征在于，包括运动平台、固定于所述运动平台上的标定尺、设于所述标定尺上方的测量相机、及用于控制所述运动平台的运动控制模块，所述标定尺的定位精度高于所述运动平台的定位精度；所述运动平台依照所述运动控制模块预设的步距运转，所述测量相机摄取预设步距期间内所述标定尺的刻度线变化信息，所述运动控制模块通过所述标定尺的刻度线变化信息计算出在一定预设步距期间内的实际行进距离并依据所述实际行进距离与预设步距之间的偏差值调整预设步距。

【技术特征摘要】
1.一种测量及校准运动平台定位精度的装置，其特征在于，包括运动平台、
固定于所述运动平台上的标定尺、设于所述标定尺上方的测量相机、及用于控
制所述运动平台的运动控制模块，所述标定尺的定位精度高于所述运动平台的
定位精度；所述运动平台依照所述运动控制模块预设的步距运转，所述测量相
机摄取预设步距期间内所述标定尺的刻度线变化信息，所述运动控制模块通过
所述标定尺的刻度线变化信息计算出在一定预设步距期间内的实际行进距离并
依据所述实际行进距离与预设步距之间的偏差值调整预设步距。
2.根据权利要求1所述的测量及校准运动平台定位精度的装置，其特征在
于，所述标定尺的刻度线包括一个中心点、及自该中心点延伸出来的边线。
3.根据权利要求2所述的测量及校准运动平台定位精度的装置，其特征在
于，所述标定尺上的刻度线图形设计为“×”形状。
4.根据权利要求3所述的测量及校准运动平台定位精度的装置，其特征在
于，若所述标定尺与所述运动平台的运动方向不一致时：先测量所述“×”形
刻度线延伸出的边线的长度与运动方向对应的长度值，再通过勾股定理计算出
运动方向与所述“×”形刻度线之间的夹角θ；则，所述标定尺的运行距离乘
以夹角θ的余弦值即为运动平台的实际运行距离。
5.根据权利要求1所述的测量及校准运动平台定位精度的装置，其特征在
于，所述测量相机采用全局曝光CCD相机，所述测量相机的像素为1600x1200，
每个像元的尺寸为4.4um，配置放大倍率为10倍的显微镜头。
6.一种测量及校准运动平台定位精度的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：武杰杰，赵华龙，石涛，张挺，
申请(专利权)人：深圳中科光子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44