【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机床误差检测的，具体而言，涉及一种四传感器r-test检测装置及冗余循环检测方法。
技术介绍
1、在2004年专利技术了r-test检测装置，它基于机床的rtcp功能对多轴数控机床的联动误差进行测量。近些年，r-test检测装置主要被用于机床联动误差和动态误差的快速评价。zhong等提出了一种基于r-test的五轴机床动态精度s轨迹运动测量方法，s轨迹对大多数几何误差和动态误差比圆锥试验更敏感，因此这种非切削测试方法能够有效地反映五轴机床的动态精度。zhong等研究了不同rtcp测量轨迹对某些误差参数的敏感性，通过组合不同轨迹来更全面地展示五轴机床的联动性能。jiang等针对非接触式r-test的检测精度问题，提出基于自适应差分进化算法求解球心坐标，以测量稳定性、测量空间和不干涉空间最大为目标，对夹具结构参数进行了优化。weng等在r-test的基础上增加了温度监测模块，用于热致空间误差的测量。ding等基于r-test装置，提出用改进的遗传算法选择敏感的旋转轴位置和速度组合，基于敏感的位置和速度组合，使用三次样条插值来规划轴运动，以更好地检测机床的动态跟踪误差。
2、目前，r-test检测装置主要被用于机床综合误差的快速评价，而难以用于误差的精准分离，其重要原因是缺少一个准确的数学模型和可靠的检测方法将r-test传感器测量的数据转换为标准球在空间中发生的位移。此外，三个传感器的数据与球心的三维空间位置坐标对应，无法评价三个传感器读数的可信度，而只能选择盲目地相信测量值。在测量过程中，任何一个传感器产
技术实现思路
1、鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种四传感器r-test检测装置及冗余循环检测方法以达到减小单个传感器偶然误差所造成的影响，并通过数据标准差来表征测量结果的可信度的目的。
2、本专利技术所采用的技术方案为：一种四传感器r-test检测装置，该检测装置包括：
3、磁吸座；
4、装于磁吸座上的水平调整装置，所述水平调整装置包括两个呈正交布置且层叠布置的平动台，且各所述平动台在正交方向上作水平位移运动；
5、设于水平调整装置上的回转台，所述回转台的上方设有支架座，且通过回转台驱动支架座作回转运动；
6、所述支架座上呈对称布置有4个支架，各所述支架上分别装有一传感器，各所述传感器的末端形成一支撑面且该支撑面上置有标准球；
7、其中，各所述传感器的对称中心与所述回转台的回转中心相重合。
8、进一步地，各所述传感器在水平面内的投影呈90°夹角。
9、进一步地，各所述传感器与垂向平面的夹角为30°～60°。
10、进一步地，各所述支架上设有与所述传感器相适配的安装孔，且各所述支架相对于水平面的倾角相等。
11、本专利技术还提供了一种基于四传感器r-test检测装置的冗余循环检测方法，该检测方法包括：
12、s1：按3个传感器为一组，将4个传感器分为4个不同的检测组，各个检测组分别对标准球的上下左右四个部位进行检测，获取的4组检测数据分别为：[δls1 δls2 δls3]t；[δls2 δls3 δls4]t；[δls3 δls4 δls1]t；[δls4 δls1 δls2]t；其中，4个传感器测得的读数以列向量的形式分别记为δls1、δls2、δls3和δls4；
13、s2：分别写出4个传感器的方向向量为：
14、
15、
16、
17、
18、其中，各个传感器的轴线与水平面间的实际夹角为实际倾角，记作θk(k＝1,2,3,4)；相邻两个传感器的轴线在水平面内投影间的夹角称为实际回转角，记作
19、s3：分别选取每一检测组作为测量传感器，并根据传感器压缩量与标准球位置之间的变换关系，则各个检测组由测量传感器的变化量到球心坐标变化量的变换矩阵分别写作：
20、
21、
22、
23、
24、s4：将4个测量传感器所测数据分别对应的辨识数据为：
25、
26、计算标准球沿x、y、z三个方向的位移辨识平均值：
27、
28、s5：用标准球沿空间中三个方向测量数据的标准差来表征测试数据的可信度，为：
29、
30、s6：根据标准差σd的大小得到测试数据的可信度。
31、进一步地，在s6中，若标准差σd小于预定值，则该组测量数据为可信；若标准差σd大于预定值，则测量数据为不可信。
32、本专利技术的有益效果为：
33、1.采用本专利技术所提供的r-test检测装置用于误差的精准分离，其构建了一个准确的数学模型和可靠的检测方法，将r-test传感器测量的数据转换为标准球在空间中发生的位移；此外，提出了传感器与标准球空间位移的准确数学模型，基于四个传感器的r-test冗余循环检测原理，减小单个传感器偶然误差所造成的影响，并通过数据标准差来表征测量结果的可信度。
34、附图说明
35、图1是本专利技术所提供的r-test检测装置的整体结构图；
36、图2是本专利技术所提供的r-test检测装置中各个传感器的安装示意图；
37、图3是本专利技术所提供的冗余循环检测方法中有效测量轴线在球心坐标系内的表达示意图；
38、图4是本专利技术所提供的冗余循环检测方法中球心位移与传感器有效测量轴线间的关系；
39、图5是本专利技术所提供的冗余循环检测方法中各个检测组的原理示意图；
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1.一种四传感器R-test检测装置，其特征在于，该检测装置包括：
2.根据权利要求1所述的四传感器R-test检测装置，其特征在于，各所述传感器在水平面内的投影呈90°夹角。
3.根据权利要求1所述的四传感器R-test检测装置，其特征在于，各所述传感器与垂向平面的夹角为30°～60°。
4.根据权利要求1所述的四传感器R-test检测装置，其特征在于，各所述支架上设有与所述传感器相适配的安装孔，且各所述支架相对于水平面的倾角相等。
5.一种基于四传感器R-test检测装置的冗余循环检测方法，其特征在于，该检测方法应用于权利要求1-4任意一项所述的四传感器R-test检测装置，该检测方法包括：
6.根据权利要求5所述的基于四传感器R-test检测装置的冗余循环检测方法，其特征在于，在S6中，若标准差σD小于预定值，则该组测量数据为可信；若标准差σD大于预定值，则测量数据为不可信。
【技术特征摘要】
1.一种四传感器r-test检测装置，其特征在于，该检测装置包括：
2.根据权利要求1所述的四传感器r-test检测装置，其特征在于，各所述传感器在水平面内的投影呈90°夹角。
3.根据权利要求1所述的四传感器r-test检测装置，其特征在于，各所述传感器与垂向平面的夹角为30°～60°。
4.根据权利要求1所述的四传感器r-test检测装置，其特征在于，各所述支架上设有与所述传感器相适...
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