[发明专利]坐标测量仪器的正交轴系统的调校方法

说明书

本发明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。

技术领域

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。

背景技术

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。

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。

发明内容

本发明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。

为此，本发明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。