一种全量程角度误差检测方法、系统和存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种全量程角度误差检测方法、系统和存储介质，涉及角度测量技术领域，系统包括光学测量装置、补偿靶标装置、标定靶标装置、双轴转台装置和分光镜，方法为：将圆周进行分割，得到n个标定点；使用双轴转台装置将待检组件旋转至第i个标定点位置；使用补偿靶标装置获取第i个标定点的角度漂移量；使用光学测量装置获取第i个标定点的第一测量转角；根据待检组件的反馈数据获取第i个标定点的第二测量转角；依据上述角度测量值，获取第i个标定点的精度值；重复上述步骤获取每个标定点的精度值。本发明专利技术实现了高精度全圆周角度误差计量检测，并对光学测量装置进行漂移量补偿，提高了角度误差测量的准确性，且装置结构简单。且装置结构简单。且装置结构简单。

【技术实现步骤摘要】
一种全量程角度误差检测方法、系统和存储介质


[0001]本专利技术涉及角度测量
，更具体的说是涉及一种全量程角度误差检测方法、系统和存储介质。

技术介绍

[0002]目前，采用光学多面棱体及自准直仪进行角度误差检测，是实现高精度角度计量主要方法，但光学自准直仪检测视场有限，无法实现针对角度测量仪器的0～360
°
范围全圆周连续检测。
[0003]激光光束具备方向性好、亮度高，稳定性好以及相干性好等良好特性。在高精加工及测量中，广泛应用激光束作为测量基准。但在实际应用过程中由于各种无法避免的因素存在，激光束基准本身也在不停的随机波动，如组成激光器的组件由于存在自身的温度场分布不均而导致的不均匀变形，造成谐振腔中的全反射镜与输出镜的相对位置发生变化，从而使从输出镜发出的激光束产生漂移；激光器固定架也会在测量过程中产生不稳定的变化，导致测量光束发生漂移；大气中由于介质的不均匀性和不稳定性而导致的折射率的随机变化，以及大气湍流都会导致测量光束产生不可预测的漂移。以上这些因素导致的测量光束产生的漂移都会耦合进测量信号中，使测量值中存在大量的噪声，测量精度下降。测量光束的漂移是制约激光测量系统提高测量精度的主要障碍之一。
[0004]因此如何提供一种能够针对角度测量仪器的全圆周范围角度误差高精度计量检测的方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种全量程角度误差检测方法、系统和存储介质。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种全量程角度误差检测系统，应用于待检组件的角度误差检测，具体包括光学测量装置、补偿靶标装置、标定靶标装置、双轴转台装置和分光镜；
[0008]所述光学测量装置与分光镜通过光路连接，所述分光镜分别与补偿靶标装置、双轴转台装置通过光路连接，所述双轴转台装置与标定靶标装置通过光路连接。
[0009]进一步的，所述待检组件为角度测量装置，可以为角度编码器、角度传感器，角度分度台等。
[0010]可选的，所述光学测量装置为光电自准直仪。
[0011]可选的，所述补偿靶标装置包括透镜和四象限光电探测器；光线依次穿过透镜和四象限光电探测器。
[0012]可选的，所述双轴转台装置包括多面棱体、外环转轴、内环转轴，其中外环转轴套设于内环转轴外，多面棱体固定在内环转轴一端，所述待检组件固定在内环主轴另一端。
[0013]可选的，所述标定靶标装置为固定设置的反射镜。
[0014]本专利技术还提供一种全量程角度误差检测方法，包括以下步骤：
[0015]标定点确定步骤、将圆周进行分割，得到n个标定点，其中n为整数，1≤n≤360；
[0016]待检组件旋转步骤、使用双轴转台装置将待检组件旋转至第i个标定点位置，其中i为整数，0≤i≤n；
[0017]角度漂移量获取步骤、使用补偿靶标装置获取第i个标定点的角度漂移量Δα
i
；
[0018]第一测量转角获取步骤、使用光学测量装置获取第i个标定点的第一测量转角α
i
；
[0019]第二测量转角获取步骤、根据待检组件的反馈数据获取第i个标定点的第二测量转角α`
i
；
[0020]精度值计算步骤、依据公式Δ
i
＝α
i
‑
Δα
i
‑
α`
i
获取第i个标定点的精度值。
[0021]进一步的，重复执行待检组件旋转步骤至精度值计算步骤，直到计算出所有标定点的精度值。
[0022]可选的，上述方法步骤还包括周期性漂移量补偿步骤、对光学测量装置的角度漂移量和平漂移量进行周期性补偿。
[0023]另一方面，本专利技术还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任意一项所述的一种全量程角度误差检测方法的步骤。
[0024]经由上述的技术方案可知，本专利技术公开提供了一种全量程角度误差检测方法、系统和存储介质，与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0025]本专利技术利用双轴转台的内外环正反交替转动，解决了传统方法中光学自准直仪检测视场有限的技术问题，实现了以自准直仪作为角度基准的高精度0～360
°
范围全圆周连续角度计量检测。
[0026]进一步的，本专利技术利用补偿靶标装置进行标定点漂移量补偿，标定靶标装置进行周期性漂移量补偿，其中标定点补偿和标定点精度值测量同步进行，保障了标定点精度值检测的准确性，进一步使用周期性漂移量补偿，解决了光学测量装置长时间使用导致的误差问题，保证光学测量装置(光电自准直仪)作为角度基准的稳定性。本专利技术能够提高角度误差测量的准确性，精确检测角度测量设备的角度测量精确度，并且系统装置结构简单，易操作。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术的系统结构示意图；
[0029]图2为本专利技术的实施例双轴转台旋转示意图；
[0030]图3为本专利技术的方法步骤示意图；
[0031]图4为本专利技术一种实施例方法步骤示意图；
[0032]其中，1工业计算机，2光电传感器，3分光镜，4物镜，5分划板，6光学透镜，7光源，8分光镜，9透镜，10四象限探测器，11外环转轴，12内环转轴，13待检组件，14多面棱体，15反射镜。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]本专利技术实施例提供一种全量程角度误差检测系统，参见图1，主要包括光学测量装置、补偿靶标装置、标定靶标装置和双轴转台装置，还包括分光镜8；所述光学测量装置通过分光镜8分别与补偿靶标装置、双轴转台装置通过光路连接，所述双轴转台装置与标定靶标装置通过光路连接；光线从光学测量装置发出，通过分光镜分别传输至补偿靶标装置和双轴转台装置。
[0035]优选的，所述光学测量装置为光电自准直仪，其中光电自准直仪包括光电传感器2，分光镜3，物镜4，分划板5，光学透镜6，光源7；所述补偿靶标装置包括透镜9和四象限光电探测器10；光线首先通过透镜9，进一步传输至四象限光电探测器10；所述双轴转台装置包括多面棱体14、外环转轴11、内环转轴12，外环转轴11套设于内环转轴12外，多面棱体14固定在内环转轴12一端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全量程角度误差检测系统，应用于待检组件的角度误差检测，其特征在于，包括光学测量装置、补偿靶标装置、标定靶标装置、双轴转台装置和分光镜；所述光学测量装置与分光镜通过光路连接，所述分光镜分别与补偿靶标装置、双轴转台装置通过光路连接，所述双轴转台装置与标定靶标装置通过光路连接。2.根据权利要求1所述的一种全量程角度误差检测系统，其特征在于，所述待检组件为角度测量装置。3.根据权利要求1所述的一种全量程角度误差检测系统，其特征在于，所述光学测量装置为光电自准直仪。4.根据权利要求1所述的一种全量程角度误差检测系统，其特征在于，所述补偿靶标装置包括透镜和四象限光电探测器；光线依次穿过透镜和四象限光电探测器。5.根据权利要求1所述的一种全量程角度误差检测系统，其特征在于，所述双轴转台装置包括多面棱体、外环转轴、内环转轴，其中外环转轴套设于内环转轴外，多面棱体固定在内环转轴一端，所述待检组件固定在内环主轴另一端。6.根据权利要求1所述的一种全量程角度误差检测系统，其特征在于，所述标定靶标装置为固定设置的反射镜。7.一种全量程角度误差检测方法，其特征在于，包括以下步骤：标定点确定步骤、将圆周进行分割，得到n个标定点，其中n为整数，1≤n≤360；待检组件旋转步骤、使用双轴转台装...

【专利技术属性】
技术研发人员：李锟，曹国华，丁红昌，候翰，
申请(专利权)人：李锟，
类型：发明
国别省市：