一种实现多工位测量元素计算的方法技术

本发明专利技术提供了一种实现多工位测量元素计算的方法。所述计算方法包括以下步骤：S1，建立初始坐标系XOY；S2，将三个测球分别固定在待测工件互相垂直的三个面上；S3，在第一工位，分别进行对三个测球所在工件位置进行检测，将检测点建立球面参考坐标系；S4，在其他工位时，通过对三个测球的检测点进行测量坐标系的建立；通过进行检测坐标系与初始坐标系、参考坐标系与初始坐标系的比对，计算出检测坐标系与参考坐标系之间的换算关系，通过此换算关系将在此检测工位下任意检测点换算成参考坐标系下的检测点的位移矢量以及转角位移，最终实现任意工位下的检测数值均可进行统一表达。位下的检测数值均可进行统一表达。位下的检测数值均可进行统一表达。

【技术实现步骤摘要】
一种实现多工位测量元素计算的方法


[0001]本专利技术涉及三坐标测量仪
，特别涉及一种实现多工位测量元素计算的方法。

技术介绍

[0002]目前，三坐标测量机作为机械检测行业自动化程度最高，测量范围最广的检测设备，在机械、电子、仪表、塑胶等行业得到了广泛的使用。但是在对零件进行检测时，三坐标测量机只能对一个工位，即一次安装下所测得的元素进行尺寸及形位公差的计算。而在实际工作中，有许多零件其多个面上的测量元素互相之间需要计算尺寸或者形位公差，但这些元素不能在一次安装下全部检测到，而多次装夹下测得的元素因为位置的改变，是不能进行互相计算和评价的。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供一种实现多工位测量元素计算的方法。具体方案为：一种实现多工位测量元素计算的方法，所述计算方法包括以下步骤：S1，以检测平台中的一点为原点O，以X横梁平行方向为X轴、Y向立柱的移动方向为Y轴、以及Z向导轨的移动方向为Z轴，建立初始坐标系；S2，将三个测球分别固定在待测工件互相垂直的三个面上；S3，在第一工位，分别对三个测球所在工件的位置进行检测，并将检测点标识为A点、B点以及C点，并将A点、B点以及C点形成的平面ABC作为参考平面，以平面ABC的几何中心为参考中心O
’
，以参考中心O
’
为圆心，以参考中心O
’
到A、B或者C点任意一点的距离为半径建立球面参考坐标系；记录参考中心O
’
到原点O的三维坐标位移矢量，以及平面ABC分别与水平面以及竖直面的夹角θ和β；S4，开始进行其他工位下的测量工序，在进行剩余各工位测量时，首先对所在工位下三个测球的位置进行测量，分别得到第一测点A
’
、第二测点B
’
以及第三测点C
’
，将第一测点A
’
、第二测点B
’
以及第三测点C
’
建成测量平面A
’
B
’
C
’
，并记录测量平面A
’
B
’
C
’
分别与水平面以及竖直面的夹角θ
’
和β
’
，记录平面A
’
B
’
C
’
的几何中心O
’’
到原点O的三维坐标位移矢量；S5，分别换算得出夹角θ
’
与夹角θ之间的差值，夹角β
’
与夹角β的转角位移，以及几何中心O
’’
相对于参考中心O
’
的三维坐标位移矢量，从而得出所在工位下的检测坐标系与参考坐标系的换算关系；S6，通过S5中计算出的检测坐标系与参考坐标系的换算关系分别计算出所在工位下各个检测点相对于第一工位下的参考坐标系的位移矢量以及转角位移，并统一通过参考坐标系进行记录。
[0004]进一步的，所述水平面为X轴、Y轴以及原点O形成的平面XOY，
所述竖直面为X轴、原点O以及Z轴形成的平面XOZ，或Y轴、原点O以及Z轴形成的平面YOZ。
[0005]进一步的，在S1中，当待测工件为旋转体时，其中一个测球设置在旋转体的平面上，另外两个测球均设置在旋转面上，且位于平面上测球的两侧。
[0006]进一步的，所述原点O为测量仪的基点。
[0007]进一步的，在进行其他工位的检测时，三个测球始终固定在待测工件上。
[0008]进一步的，所述测球为标准圆球，其球径Φ8mm～Φ15mm，所述测球的球心距离球体安装面2cm之内，球心高度差不超过1mm。
[0009]进一步的，所述测球的检测点为测球中心到待测工件接触面的垂线与待测工件接触面的交点。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于，在第一个工位先测得一部分元素，移动零件后，在第二工位或者其他工位再测量另一部分元素，通过三个测球的不同位置信息得出工件相对于原始坐标系的变化，从而解决了待测工件在不同工位下测得元素之间尺寸及位置公差的计算问题，最终实现了在多工位以及多次装夹下测得的元素无论位置如何改变，最终实现任意工位下的检测数值均可进行统一表达均可以进行互相计算和评价。
[0011]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0012]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本专利技术实施例中一种实现多工位测量元素计算的方法初始坐标系与参考坐标系示意图；图2为本专利技术实施例中一种实现多工位测量元素计算的方法检测坐标系示意图，其中，1
‑
第一测球，2
‑
第二测球，3
‑
第三测球，4
‑
待测工件。
具体实施方式
[0013]以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0014]根据附图1
‑
2所示的一种实现多工位测量元素计算的方法，所述计算方法包括以下步骤：S1，以检测平台中的一点为原点O，以X横梁平行方向为X轴、Y向立柱的移动方向为Y轴、以及Z向导轨的移动方向为Z轴，建立初始坐标系；S2，将三个测球分别固定在待测工件互相垂直的三个面上；S3，在第一工位，分别对三个测球所在工件的位置进行检测，并将检测点标识为A点、B点以及C点，并将A点、B点以及C点形成的平面ABC作为参考平面，以平面ABC的几何中心为参考中心O
’
，以参考中心O
’
为圆心，以参考中心O
’
到A、B或者C点任意一点的距离为半径建立球面参考坐标系；记录参考中心O
’
到原点O的三维坐标位移矢量，以及平面ABC分别与水平面以及竖
直面的夹角θ和β；S4，开始进行其他工位下的测量工序，在进行剩余各工位测量时，首先对所在工位下三个测球的位置进行测量，分别得到第一测点A
’
、第二测点B
’
以及第三测点C
’
，将第一测点A
’
、第二测点B
’
以及第三测点C
’
建成测量平面A
’
B
’
C
’
，并记录测量平面A
’
B
’
C
’
分别与水平面以及竖直面的夹角θ
’
和β
’
，记录平面A
’
B
’
C
’
的几何中心O
’’
到原点O的三维坐标位移矢量；S5，分别换算得出夹角θ
’
与夹角θ之间的差值，夹角β
’
与夹角β的转角位移，以及几何中心O
’’
相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现多工位测量元素计算的方法，其特征在于，所述计算方法包括以下步骤：S1，以检测平台中的一点为原点O，以X横梁平行方向为X轴、Y向立柱的移动方向为Y轴、以及Z向导轨的移动方向为Z轴，建立初始坐标系；S2，将三个测球分别固定在待测工件互相垂直的三个面上；S3，在第一工位，分别对三个测球所在工件的位置进行检测，并将检测点标识为A点、B点以及C点，并将A点、B点以及C点形成的平面ABC作为参考平面，以平面ABC的几何中心为参考中心O
’
，以参考中心O
’
为圆心，以参考中心O
’
到A、B或者C点任意一点的距离为半径建立球面参考坐标系；记录参考中心O
’
到原点O的三维坐标位移矢量，以及平面ABC分别与水平面以及竖直面的夹角θ和β；S4，开始进行其他工位下的测量工序，在进行剩余各工位测量时，首先对所在工位下三个测球的位置进行测量，分别得到第一测点A
’
、第二测点B
’
以及第三测点C
’
，将第一测点A
’
、第二测点B
’
以及第三测点C
’
建成测量平面A
’
B
’
C
’
，并记录测量平面A
’
B
’
C
’
分别与水平面以及竖直面的夹角θ
’
和β
’
，记录平面A
’
B
’
C
’...

【专利技术属性】
技术研发人员：代满仓，曹云祥，
申请(专利权)人：西安德普赛科计量设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：