一种坐标测量仪产生的角度误差的补偿方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种坐标测量仪产生的角度误差的补偿方法及系统，固定待测量工件，获取预先调试好的三坐标测量仪；采集三坐标测量仪的测针的触头与待测量工件接触时产生的角度值，根据角度值计算出测量产生的误差补偿值；分析待测量工件的型面，确定误差补偿值的正负值符号；获取三坐标测量仪的测量结果，在测量结果中叠加上误差补偿值，求得最终的测量值。优点：考虑了坐标测量仪在测量时所产生的角度误差，并对该误差进行了计算然后对测量结果进行修正，使得测量的精度进一步提高。通过分析测量产生的角度误差，然后将该角度误差和测量杆长进行综合考虑，计算出测量产生的几何误差，在测量过程中需要考虑测量对象形状特征，判断误差补偿时的符号。判断误差补偿时的符号。判断误差补偿时的符号。

【技术实现步骤摘要】
一种坐标测量仪产生的角度误差的补偿方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种坐标测量仪产生的角度误差的补偿方法及系统，属于测量精度控制


技术介绍

[0002]零件加工过程中需要进行在线测量，加工完成后需要进行离线测量，无论是那种测量，如果测量设备的轴线和被测零件的轴线不共线，测量所产生的角度误差会被放大而叠加在测量结果上，使得最终的测量数据不精确。
[0003]一般来说，测量的数据是检验被加工零件合格与否的重要标准，在测量过程中，很多精密的测量仪器都考虑了热胀冷缩所带来的误差，仪器自身带有补偿功能，使得测量的精度提高，而坐标测量仪在测量过程中所产生的角度误差没有充分的考虑进去，使得测量结果不够精确。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种坐标测量仪产生的角度误差的补偿方法及系统。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种坐标测量仪产生的角度误差的补偿方法，包括：
[0006]固定待测量工件，获取预先调试好的三坐标测量仪；
[0007]采集三坐标测量仪的测针的触头与待测量工件接触时产生的角度值，根据角度值计算出测量产生的误差补偿值；
[0008]分析待测量工件的型面，确定误差补偿值的正负值符号；
[0009]获取三坐标测量仪的测量结果，在测量结果中叠加上误差补偿值，求得最终的测量值。
[0010]进一步的，还包括：在对待测量工件进行测量前根据待测量工件的特征选取对应的三坐标测量仪的测针；所述待测量工件的特征指待测量工件的外形尺寸，依据待测量工件的外形尺寸选择测针的长度。
[0011]进一步的，所述采集三坐标测量仪的测针的触头与待测量工件接触时产生的角度值，包括：
[0012]三坐标测量仪根据预先设定的方向开始移动，当测针的触头接触待测工件时，采集测针的上端和下端的触头在垂直方向上产生的偏离角度。
[0013]进一步的，所述根据角度值计算出测量产生的误差补偿值，包括：
[0014]采集测针的杆长；
[0015]利用误差公式计算误差补偿值，误差公式为：
[0016]H＝Ltgθ
[0017]式中，H表示测量产生的位置误差，L表示测量设备的杆长，θ表示角度值。
[0018]进一步的，所述分析待测量工件的型面，确定误差补偿值的正负值符号，包括：
[0019]在测量工件外表面过程中，测针的中心轴线和三坐标测量仪移动方向之间的夹角为锐角则取补偿值为正；在测量工件内表面过程中，测针的中心轴线和三坐标测量仪移动方向之间的夹角为钝角则取补偿值为负。
[0020]一种坐标测量仪产生的角度误差的补偿系统，包括：
[0021]预处理模块，用于固定待测量工件并获取预先调试好的三坐标测量仪；
[0022]第一计算模块，用于采集三坐标测量仪的测针的触头与待测量工件接触时产生的角度值，根据角度值计算出测量产生的误差补偿值；
[0023]确定模块，用于分析待测量工件的型面，确定误差补偿值的正负值符号；
[0024]第二计算模块，用于获取三坐标测量仪的测量结果，在测量结果中叠加上误差补偿值，求得最终的测量值。
[0025]进一步的，预处理模块，还用于
[0026]在对待测量工件进行测量前根据待测量工件的特征选取对应的三坐标测量仪的测针；所述待测量工件的特征指待测量工件的外形尺寸，依据待测量工件的外形尺寸选择测针的长度。
[0027]进一步的，所述第一计算模块，用于
[0028]在三坐标测量仪根据预先设定的方向开始移动，当测针的触头接触待测工件时，采集测针的上端和下端的触头在垂直方向上产生的偏离角度。
[0029]进一步的，所述第一计算模块，用于
[0030]采集测针的杆长；
[0031]利用误差公式计算误差补偿值，误差公式为：
[0032]H＝Ltgθ
[0033]式中，H表示测量产生的位置误差，L表示测量设备的杆长，θ表示角度值。
[0034]进一步的，所述确定模块，用于
[0035]在测量工件外表面过程中，测针的中心轴线和三坐标测量仪移动方向之间的夹角为锐角则取补偿值为正；在测量工件内表面过程中，测针的中心轴线和三坐标测量仪移动方向之间的夹角为钝角则取补偿值为负。
[0036]本专利技术所达到的有益效果：
[0037]本专利技术考虑了坐标测量仪在测量时所产生的角度误差，并对该误差进行了计算然后对测量结果进行修正，使得测量的精度进一步提高。该方法最大优点在于通过分析测量产生的角度误差，然后将该角度误差和测量杆长进行综合考虑，计算出测量产生的几何误差。在测量过程中需要考虑测量对象形状特征，判断误差补偿时的符号。
附图说明
[0038]图1是本专利技术的流程示意图；
[0039]图2是测量凹台的内台阶示意图；
[0040]图3是测量凹台的外轮廓示意图；
[0041]图4是测量凹台的外表面测量示意图；
[0042]图5是测量凹台的内表面测量示意图。
具体实施方式
[0043]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0044]如图1所示，本专利技术提供一种坐标测量仪产生的角度误差的补偿方法，包括：
[0045]固定待测量工件，获取预先调试好的三坐标测量仪；
[0046]采集三坐标测量仪的测针的触头与待测量工件接触时产生的角度值，根据角度值计算出测量产生的误差补偿值；
[0047]分析待测量工件的型面，确定误差补偿值的正负值符号；
[0048]获取三坐标测量仪的测量结果，在测量结果中叠加上误差补偿值，求得最终的测量值。
[0049]还包括：在对待测量工件进行测量前根据待测量工件的特征选取对应的三坐标测量仪的测针；所述待测量工件的特征指待测量工件的外形尺寸，依据待测量工件的外形尺寸选择测针的长度，比如待测量工件为深孔件，孔深为h,那么选择的测针的长度L的要求是L>h。
[0050]所述采集三坐标测量仪的测针的触头与待测量工件接触时产生的角度值，包括：三坐标测量仪根据预先设定的方向开始移动，当测针的触头接触待测工件时，采集测针的上端和下端的触头在垂直方向上产生的偏离角度。
[0051]依据待测量工件为一个凹台作为例子，如附图1所示。
[0052]测量凹台的外部尺寸和内部尺寸都会产生角度误差，凹台的内台阶也会产生角度误差。当坐标测量仪的参数设置相同时，测量凹台不同外形尺寸的角度误差值相等，而测量的杆长不一样所产生的位置误差也不相同。位置误差的求解如下：
[0053]H＝Ltgθ
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(1)
[0054]这里，H表示测量产生的位置误差，L表示测量设备的杆长，θ表示角度误差。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种坐标测量仪产生的角度误差的补偿方法，其特征在于，包括：固定待测量工件，获取预先调试好的三坐标测量仪；采集三坐标测量仪的测针的触头与待测量工件接触时产生的角度值，根据角度值计算出测量产生的误差补偿值；分析待测量工件的型面，确定误差补偿值的正负值符号；获取三坐标测量仪的测量结果，在测量结果中叠加上误差补偿值，求得最终的测量值。2.根据权利要求1所述的坐标测量仪产生的角度误差的补偿方法，其特征在于，还包括：在对待测量工件进行测量前根据待测量工件的特征选取对应的三坐标测量仪的测针；所述待测量工件的特征指待测量工件的外形尺寸，依据待测量工件的外形尺寸选择测针的长度。3.根据权利要求1所述的坐标测量仪产生的角度误差的补偿方法，其特征在于，所述采集三坐标测量仪的测针的触头与待测量工件接触时产生的角度值，包括：三坐标测量仪根据预先设定的方向开始移动，当测针的触头接触待测工件时，采集测针的上端和下端的触头在垂直方向上产生的偏离角度。4.根据权利要求1所述的坐标测量仪产生的角度误差的补偿方法，其特征在于，所述根据角度值计算出测量产生的误差补偿值，包括：采集测针的杆长；利用误差公式计算误差补偿值，误差公式为：H＝Ltgθ式中，H表示测量产生的位置误差，L表示测量设备的杆长，θ表示角度值。5.根据权利要求1所述的坐标测量仪产生的角度误差的补偿方法，其特征在于，所述分析待测量工件的型面，确定误差补偿值的正负值符号，包括：在测量工件外表面过程中，测针的中心轴线和三坐标测量仪移动方向之间的夹角为锐角则取补偿值为正；在测量工件内表面过程中，测针的中心轴线和三坐标测量仪移动方向之间的夹角为钝角则取补偿值为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏伟，杨锐，胡生梅，刘祯，张文，朱文利，
申请(专利权)人：襄阳职业技术学院，
类型：发明
国别省市：