坐标测量仪器的正交轴系统的调校方法技术方案

本发明专利技术提供了一种坐标测量仪器的正交轴系统的调校方法，包括：测量第一旋转轴的轴线和第二旋转轴的轴线的垂直误差，若垂直误差不小于第一预设值，基于垂直误差调整第一旋转轴的轴线和第二旋转轴的相对位置以降低垂直误差，测量第一旋转轴的轴线和第二旋转轴的轴线的异面误差，若异面误差小于第二预设值，基于垂直误差调整第一旋转轴的轴线和第二旋转轴的相对位置以降低异面误差，重复调整垂直误差以使垂直误差小于第一预设值，重复调整异面误差以使异面误差小于第二预设值。由此，能够降低坐标测量仪器的正交轴系统的垂直误差和异面误差。面误差。面误差。

【技术实现步骤摘要】
坐标测量仪器的正交轴系统的调校方法


[0001]本公开大体涉及一种智能制造装备产业，具体涉及一种坐标测量仪器的正交轴系统的调校方法。

技术介绍

[0002]在精密工业以及测量领域，人们在对大型机器进行装配的时候，经常需要通过精密仪器(例如激光测量仪器)对组装的目标物进行测试以提高装配精度，同时在完成机器的组装后，也需要对机器进行校准，且在装配过程中，除了对目标物或者目标物上的某个目标点进行三维坐标测量，还需要对目标物品或目标点的运动情况进行测量，也即，对它们的姿态进行检测，因此需要一种可以在三维坐标基础上，还能完成六个自由度测量的仪器。由此就出现了通过坐标测量仪器对目标物或者目标点进行姿态测量的测量方式。坐标测量仪器的测量精度主要取决于角度和距离的测量精度，为了提高坐标测量仪器的测量精度，需要保证坐标测量仪器中的正交轴系统(至少包括水平轴和俯仰轴)的异面误差和垂直误差。由此，针对坐标测量仪器的正交轴系统的异面误差和垂直误差的测量方法和调校方法显得非常重要。
[0003]专利文献(CN106705821A)中公开了一种回转轴系正交性测量方法及装置，该装置将两个标准球分别安装在俯仰旋转轴两端，通过调整标准球的球心与俯仰旋转轴轴线同轴，再测量两个标准球在同一方向上的最低或最高位置进而确定轴系正交性。然而，利用上述回转轴系正交性测量方法及装置，虽然能够得到两轴系正交测量结果，但是调整两个标准球的球心与俯仰轴的轴线同轴的过程中会引入误差。此外，两个标准球最低或者最高位置的测量也会引入误差。这两种误差的引入会对轴系正交性测量结果的准确度产生较大的影响。同时该方法无法获得异面误差。

技术实现思路

[0004]本专利技术有鉴于上述现有技术的状况而提出，其目的在于提供一种能够降低异面误差和垂直误差的坐标测量仪器的正交轴系统的调校方法。
[0005]为此，本专利技术提供了一种坐标测量仪器的正交轴系统的调校方法，所述坐标测量仪器包括具有第一旋转轴的第一旋转装置和设置于所述第一旋转装置并具有第二旋转轴的第二旋转装置，所述第二旋转装置能够围绕所述第一旋转装置旋转，所述正交轴系统由所述第一旋转轴和所述第二旋转轴构成，其特征在于，包括：测量所述第一旋转轴的轴线和所述第二旋转轴的轴线的垂直误差，所述垂直误差反映所述第一旋转轴的轴线和所述第二旋转轴的轴线之间的角度，测量所述垂直误差时，利用与所述第一旋转轴的轴线间隔第一预设距离的第一截面截取所述第二旋转轴以获得第一虚拟截面，旋转所述第一旋转轴以使所述第二旋转轴旋转第一预设角度，利用所述第一截面截取所述第二旋转轴以获得第二虚拟截面，基于所述第一虚拟截面和所述第二虚拟截面的几何中心的位置计算所述垂直误差，若所述垂直误差不小于第一预设值，基于所述垂直误差调整所述第一旋转轴的轴线和
所述第二旋转轴的相对位置以降低所述垂直误差，测量所述第一旋转轴的轴线和所述第二旋转轴的轴线的异面误差，所述异面误差反映所述第一旋转轴的轴线和所述第二旋转轴的轴线之间的距离，若所述异面误差小于第二预设值，基于所述垂直误差调整所述第一旋转轴的轴线和所述第二旋转轴的相对位置以降低所述异面误差，重复调整所述垂直误差以使所述垂直误差小于所述第一预设值，重复调整所述异面误差以使所述异面误差小于所述第二预设值。
[0006]在这种情况下，能够在组装第一旋转轴和第二旋转轴时，测量并调整垂直误差，从而能够降低垂直误差，进而能够提高坐标测量仪器的测量精度。同时，由于在测量第一虚拟截面和第二虚拟截面时，使用了相同的截面截取第二旋转轴，由此能够获得在同一平面内的第一虚拟截面和第二虚拟截面，能够在测量第一虚拟截面和第二虚拟截面的几何中心时减少测头(例如三坐标测量仪的测头)在水平方向的移动，进而能够降低测量时引入的误差。同时，能够在调整垂直误差后进一步调整异面误差，进而能够提高坐标测量仪器的测量精度。同时，由于在调整异面误差时对第二旋转轴的移动幅度较小，从而降低了大幅移动第二旋转轴与第一旋转轴的相对位置对垂直误差的影响。重复调整异面误差和垂直误差能够进一步降低移动第二旋转轴与第一旋转轴的相对位置对垂直误差和异面误差的影响。
[0007]另外，在本专利技术所涉及的调校方法中，可选地，测量所述异面误差时，利用与所述第一旋转轴的轴线间隔第二预设距离的第二截面截取所述第二旋转轴以获得第三虚拟截面，旋转所述第一旋转轴以使所述第二旋转轴旋转第一预设角度，利用所述第二截面截取所述第二旋转轴以获得第四虚拟截面，基于所述第三虚拟截面和所述第四虚拟截面的几何中心计算所述异面误差，获得第三虚拟截面时，所述第二旋转轴与所述第二截面之间具有第二预设角度。在这种情况下，可以令第三虚拟截面和第四虚拟截面的几何中心的距离大于或等于第一旋转轴的轴线和第二旋转轴的轴线之间的距离的两倍，由此能够利用更大的数值反映第一旋转轴的轴线和第二旋转轴的轴线之间的距离，提高测量精度。
[0008]另外，在本专利技术所涉及的调校方法中，可选地，所述第二旋转装置包括第一支承部和第二支承部，所述第二旋转轴可旋转地设置在所述第一支承部与所述第二支承部之间。在这种情况下，能够令第二旋转轴沿第二方向旋转。
[0009]另外，在本专利技术所涉及的调校方法中，可选地，所述第二旋转装置还包括设置在所述第一支承部的第一轴承和设置在所述第二支承部的第二轴承，所述第二旋转轴通过所述第一轴承和所述第二轴承安装于所述第二旋转装置。在这种情况下，能够提高第二旋转轴旋转时的稳定性，并且由于第一轴承的轴心和第二轴承的轴心所在的直线即第二旋转轴的轴线，由此能够通过调整第一轴承和第二轴承的位置控制第二旋转轴的姿态。
[0010]另外，在本专利技术所涉及的调校方法中，可选地，若所述垂直误差不小于所述第一预设值，调整所述第一轴承与所述第一支承部的相对位置或所述第二轴承与所述第二支承部的相对位置以调整所述第一旋转轴的轴线和所述第二旋转轴的轴线之间的角度。在这种情况下，能够有效降低垂直误差。
[0011]另外，在本专利技术所涉及的调校方法中，可选地，若所述异面误差不小于所述第二预设值，调整所述第一轴承与所述第一支承部的相对位置和所述第二轴承与所述第二支承部的相对位置以调整所述第一旋转轴的轴线和所述第二旋转轴的轴线之间的距离。在这种情况下，能够减少异面误差。
[0012]另外，在本专利技术所涉及的调校方法中，可选地，所述第一轴承包括第一定位螺钉，所述第一定位螺钉配置为将所述第一轴承定位于第一支承部，所述第二轴承包括第二定位螺钉，所述第二定位螺钉配置为将所述第二轴承定位于第二支承部。在这种情况下，能够通过拧紧第一定位螺钉将第一轴承定位，并且能够通过松开第一定位螺钉已对第一轴承的位置进行调整。同时，能够通过拧紧第二定位螺钉将第二轴承定位，并且能够通过松开第二定位螺钉已对第二轴承的位置进行调整。
[0013]另外，在本专利技术所涉及的调校方法中，可选地，调整所述第一轴承与所述第一支承部的相对位置时，松开所述第一定位螺钉并基于所述垂直误差或所述异面误差对所述第一轴承进行调整，并在调整所述第一轴承与所述第一支承部的相对位置后，拧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种坐标测量仪器的正交轴系统的调校方法，所述坐标测量仪器包括具有第一旋转轴的第一旋转装置和设置于所述第一旋转装置并具有第二旋转轴的第二旋转装置，所述第二旋转装置能够围绕所述第一旋转装置旋转，所述正交轴系统由所述第一旋转轴和所述第二旋转轴构成，其特征在于，包括：测量所述第一旋转轴的轴线和所述第二旋转轴的轴线的垂直误差，所述垂直误差反映所述第一旋转轴的轴线和所述第二旋转轴的轴线之间的角度，测量所述垂直误差时，利用与所述第一旋转轴的轴线间隔第一预设距离的第一截面截取所述第二旋转轴以获得第一虚拟截面，旋转所述第一旋转轴以使所述第二旋转轴旋转第一预设角度，利用所述第一截面截取所述第二旋转轴以获得第二虚拟截面，基于所述第一虚拟截面和所述第二虚拟截面的几何中心的位置计算所述垂直误差，若所述垂直误差不小于第一预设值，基于所述垂直误差调整所述第一旋转轴的轴线和所述第二旋转轴的相对位置以降低所述垂直误差，测量所述第一旋转轴的轴线和所述第二旋转轴的轴线的异面误差，所述异面误差反映所述第一旋转轴的轴线和所述第二旋转轴的轴线之间的距离，若所述异面误差小于第二预设值，基于所述垂直误差调整所述第一旋转轴的轴线和所述第二旋转轴的相对位置以降低所述异面误差，重复调整所述垂直误差以使所述垂直误差小于所述第一预设值，重复调整所述异面误差以使所述异面误差小于所述第二预设值。2.根据权利要求1所述的调校方法，其特征在于：测量所述异面误差时，利用与所述第一旋转轴的轴线间隔第二预设距离的第二截面截取所述第二旋转轴以获得第三虚拟截面，旋转所述第一旋转轴以使所述第二旋转轴旋转第一预设角度，利用所述第二截面截取所述第二旋转轴以获得第四虚拟截面，基于所述第三虚拟截面和所述第四虚拟截面的几何中心计算所述异面误差，获得第三虚拟截面时，所述第二旋转轴与所述第二截面之间具有第二预设角度。3.根据权利要求1所述的调校方法，其特征在于：所述第二旋转装置包括第一支承部和第二支承部，所述第二旋转轴可旋转地设置在所述第一支承部与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈源，张和君，廖学文，章智伟，
申请(专利权)人：深圳市中图仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：