[发明专利]曲面法矢测量精度的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动化装备及制造领域，尤其涉及一种曲面法矢测量精度的计算方法。

背景技术

在现代的自动化装备及制造中需要用到曲面法矢测量装置，其中常用的一种是利用四个距离传感器的曲面法矢测量装置。参照图1，该曲面法矢测量装置利用四个组成菱形的距离传感器3测量工件曲面4上待测点O’的法矢。该曲面法矢测量装置包括：法兰基准面1，安装于移动驱动装置(未示出)(例如经由连接孔11)；四个支架2，安装在法兰基准面1上；四个距离传感器3，分别安装于四个支架2，使各距离传感器3的轴线垂直于法兰基准面1且顶表面设置有测头点31，用于检测工件曲面4的距离。其中，各距离传感器3的测头点31到法兰基准面1的垂直投影点的连线构成菱形ABCD的四个顶点，四个距离传感器3的测头点31到工件曲面的垂直投影点分别对应为A’、B’、C’、D’，且使菱形ABCD的中心点O为工件曲面上待测点O’在法兰基准面1上的投影；以菱形ABCD的中心点O为原点、菱形ABCD的对角线AC为X轴及X转轴、菱形ABCD的对角线BD为Y轴及Y转轴、菱形ABCD的中心点O与待测点O’之间的连线为Z轴建立测量坐标系；通过距离传感器3测得菱形ABCD的四个顶点到工件曲面4的垂直距离分别为AA’＝h_A、B B’＝h_B、CC’＝h_C、D D’＝h_D，且AO＝CO＝R_Y、BO＝DO＝R_X；工件曲面4上待测点O’的法矢在测量坐标系中绕X转轴和Y转轴的偏角计算公式为：

αX=arctan(hD-hB2RX)]]>

αY=arctan(hC-hA2RY)]]>

精度是各类传感器最重要的指标。这种利用四个距离传感器3测量工件的曲面法矢测量装置，其工作对象是复杂曲面，而工作原理是将待测点O’附近区域看做小平面进行测量，因此会带来待测点O’的法矢测量误差；同时距离传感器3本身的测距误差，也会给待测点O’的法矢测量带来误差。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种曲面法矢测量精度的计算方法，其能够量化地求出曲面法矢测量装置的精度。

为了实现上述目的，本发明提供了一种曲面法矢测量精度的计算方法，其包括步骤：S1，计算菱形布局距离传感器在截面YOZ中的误差；S2，计算菱形布局距离传感器在截面XOZ中的误差；以及S3，计算三维法矢测量的精度。

计算菱形布局距离传感器在截面YOZ中的误差的步骤S1包括子步骤：