The invention relates to a method for calibrating and correcting the installation error of a circular grating based on a single reading head, which relates to the field of precision machinery. The traditional precision angle measurement can not achieve low cost, high accuracy, high reliability and high temperature adaptability at the same time. The method using circular grating displacement gauge to ensure installation error (including eccentricity, jump, jump end) within 10 m, and then use the metal polyhedron and high-precision autocollimator, the displacement error of circular error due to multi regional calibration, then adopts the least square polynomial curve fitting method in real time correction of angle error in the region. The invention will be directly converted to a circular error angle displacement generated by the method of coordinate transformation, and then through the method of multi regional precision calibration fitting error correction parameters, finally in real-time correction of measurement, reduce the requirement of circular grating installation, the use of single reading head can achieve the ideal angle measurement accuracy.
【技术实现步骤摘要】
一种基于单读数头的圆光栅安装误差标定与修正方法
本专利技术涉及精密机械领域,具体涉及一种基于单读数头的圆光栅安装误差标定与修正方法。
技术介绍
角度量测量广泛应用于各个领域,尤其是在精密机械领域。传统的精密角度量测量一般使用编码器、旋转变压器和圆光栅。其中编码器测角精度高,但因盘片采用玻璃刻划,环境适应性较差,在振动严重时易碎;旋转变压器环境适应性好,但测角精度较低;而圆光栅是金属元件,环境适应性好,同时测量精度较高,但其安装方式决定了安装偏心、径跳和端跳对其测量精度影响较大,以往的方式一般是将安装精度控制在3μm以内,对安装工艺和工夹具要求非常高,或者是使用双读数头将数据作差分处理消除其安装误差,但此方法成本高,且很多应用场合没有安装双读数头的空间。所以如能使用简单的方法,在使用单读数头的情况下标定和修正安装误差,对提高圆光栅测量精度具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术要解决传统的精密角度量测量无法同时达到低成本、高精度、高可靠性、高温度适应性的技术问题,提供一种基于单读数头的圆光栅安装误差标定与修正方法。为了解决上述技术问题,本专利技术的技术方案具体如下:一种基于单读数头的圆光栅安装误差标定与修正方法,包括以下步骤:步骤1、在安装圆光栅时,使用千分表保证安装的偏心量、径跳和端跳在10μm以内,并精确测量偏心量、径跳、端跳以便分析数据标定和误差修正合理性;步骤2、使用工装将金属多面体安装于旋转部件上,使金属多面体与旋转部件同步运动;步骤3、使用高精度自准直仪对准金属多面体的任意一个面,并调整旋转部件,使高精度自准直仪成像在夹线之间,此时高精度自准直仪读出 ...
【技术保护点】
一种基于单读数头的圆光栅安装误差标定与修正方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、在安装圆光栅时,使用千分表保证安装的偏心量、径跳和端跳在10μm以内,并精确测量偏心量、径跳、端跳以便分析数据标定和误差修正合理性;步骤2、使用工装将金属多面体安装于旋转部件上,使金属多面体与旋转部件同步运动;步骤3、使用高精度自准直仪对准金属多面体的任意一个面,并调整旋转部件,使高精度自准直仪成像在夹线之间,此时高精度自准直仪读出误差应在“±0.1”之间,记录误差为e
【技术特征摘要】
1.一种基于单读数头的圆光栅安装误差标定与修正方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、在安装圆光栅时,使用千分表保证安装的偏心量、径跳和端跳在10μm以内,并精确测量偏心量、径跳、端跳以便分析数据标定和误差修正合理性;步骤2、使用工装将金属多面体安装于旋转部件上,使金属多面体与旋转部件同步运动;步骤3、使用高精度自准直仪对准金属多面体的任意一个面,并调整旋转部件,使高精度自准直仪成像在夹线之间,此时高精度自准直仪读出误差应在“±0.1”之间,记录误差为e1;步骤4、调整旋转部件,若金属多面体面的个数为m,调整角度值应为(360°/m)°,而后读取高精度自准直仪测量误差,记录为em;步骤5、重复步骤4直至旋转一周,在m个面下得到m个测量误差;步骤6、使用最小二乘法多项式...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨帅,王东鹤,唐伯浩,张涛,
申请(专利权)人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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