[发明专利]一种提高关节臂式坐标测量机测量精度的方法

摘要

本发明公开了一种基于关节五自由度运动误差监测的关节臂式坐标测量机精度提高方法。在测量臂的每个转轴的轴端均安装一个与转轴同心且呈阶梯轴状的转子，在测量臂的上一级臂上安装一个与测量臂转轴同心且带有端面电极和径向电极的定子，定子上的电极分别与转子上大轴的端面、小轴的圆周面构成电容。当测量臂处于某一位姿时，转轴的径向跳动、轴向窜动和偏转运动会引起相应电容参数的变化，从而改变相应电容的电容量。通过测量电容值并进行相应的数学计算，可得到其中一个测量臂关节在五自由度上的运动量。然后利用正交矩阵变换方法，对测量臂各关节的五自由度位移量均进行补偿。利用该方法可以提高关节臂式坐标测量机的测量精度。

主权项

一种提高关节臂式坐标测量机测量精度的方法，其特征在于，该方法的步骤如下：柱面电容传感器的阶梯形转子（1）大端与被测测量臂中的转轴（10）固接，阶梯形转子（1）随着被测测量臂中的转轴（10）一起转动；柱面电容传感器的定子（2）通过支承座（8）与被测测量臂的上一级测量臂（7）固接；柱面电容传感器的定子（2）内孔径向等分布置有四个径向电极（3），四个径向电极（3）分别与柱面电容传感器的阶梯形转子（1）小端构成四个径向电容；当被测测量臂中的转轴（10）在X方向发生径向跳动时，四个径向电容值会发生相应变化，测量四个径向电容值的变化能计算X方向的跳动，Y方向发生的跳动能同理计算；由此，能检测被测测量臂中的转轴（10）在X，Y两个方向的径向跳动δx，δy；靠近柱面电容传感器的阶梯形转子（1）大端的柱面电容传感器的定子端面，等分布置有四个端面电极（4），四个端面电极（4）分别与阶梯形转子构成四个端面电容；被测测量臂中的转轴（10）沿轴向的窜动会引起四个端面电容值发生相应变化，测量四个端面电容值的变化即能计算Z轴向窜动量δz；被测测量臂中的转轴（10）沿X轴发生转动时，通过四个端面电容值的变化，能计算得被测测量臂中的转轴（10）转动量εx，同理可计算得被测测量臂中的转轴（10）转动量εY；由此，能检测被测测量臂中的转轴（10）的轴向窜动δz和绕X，Y两方向的转动εX，εY。