[发明专利]测量及校准运动平台定位精度的方法与装置

说明书

一种测量及校准运动平台定位精度的装置，包括运动平台、固定于所述运动平台上的高精度标定尺、设于所述高精度标定尺上方的测量相机、及用于控制所述运动平台的运动控制模块，所述运动平台依照所述运动控制模块预设的步距运转，所述测量相机摄取预设步距期间内所述高精度标定尺的刻度线变化信息，所述运动控制模块通过所述高精度标定尺的刻度线变化信息计算出在一定预设步距期间内的实际行进距离并依据所述实际行进距离与预设步距之间的偏差值调整预设步距，本申请技术方案简单实用，大大降低了测量成本。

技术领域

本发明涉及精度测量领域，特别是涉及测量及校准运动平台定位精度的方法与装置。

背景技术

在一些自动化设备中，产品加工精度的要求越来越高，设备中运动平台的定位精度将决定产品品质是否合格，定位精度不足将导致不良率上升。运动平台的定位精度对自动化设备的整体性能起到决定性的作用。如在激光切割设备中的运动平台在对工件进行切割加工过程中，需要精确定位工件的位置才能实现高精度的切割，运动平台的定位精度直接影响了对工件的加工精度。

目前，一般采用激光干涉仪来测量与校准运动平台的定位精度，但是激光干涉仪价格昂贵、操作复杂、不易携带，不适合用于设备的批量生产与检验。

发明内容

基于此，有必要提供一种测量及校准运动平台定位精度的方法与装置，以解决现有技术测量仪器价格昂贵、操作复杂、不易携带的问题。

一种测量及校准运动平台定位精度的装置，包括运动平台、固定于所述运动平台上的标定尺、设于所述标定尺上方的测量相机、及用于控制所述运动平台的运动控制模块，所述标定尺的定位精度高于所述运动平台的定位精度；所述运动平台依照所述运动控制模块预设的步距运转，所述测量相机摄取预设步距期间内所述标定尺的刻度线变化信息，所述运动控制模块通过所述标定尺的刻度线变化信息计算出在一定预设步距期间内的实际行进距离并依据所述实际行进距离与预设步距之间的偏差值调整预设步距。

优选地，所述标定尺的刻度线包括一个中心点、及自该中心点延伸出来的边线。

优选地，所述标定尺上的刻度线图形设计为“×”形状。

优选地，若所述标定尺与所述运动平台的运动方向不一致时：先测量所述“×”形刻度线延伸出的边线的长度与运动方向对应的长度值，再通过勾股定理计算出运动方向与所述“×”形刻度线之间的夹角θ；则，所述标定尺的运行距离乘以夹角θ的余弦值即为运动平台的实际运行距离。

优选地，所述测量相机采用全局曝光CCD相机，所述测量相机的像素为1600x1200，每个像元的尺寸为4.4um，配置放大倍率为10倍的显微镜头。

一种测量及校准运动平台定位精度的方法，包括：

发送启动指令给运动平台使运动平台以设定步距运转；

获取固定于运动平台上的标定尺在一定预设步距期间的刻度线变化信息；

依据所述获取的标定尺的刻度线信息计算出在一定预设步距内运动平台的实际行进距离，所述标定尺的定位精度高于所述运动平台的定位精度；

将所述实际行进距离与所述预设步距进行比较获得偏差值；

利用获得的偏差值校准调整所述运动平台的步距。

优选地，所述运动平台设有驱动电机并通过运动控制模块进行控制，所述运动控制模块用于启动、关闭所述运动平台、及为所述运动平台设定步距。

优选地，所述标定尺上的刻度线图形设计为“×”形状。

优选地，依据所述获取的标定尺的刻度线信息计算出在一定预设步距内的实际行进距离，包括：

测量所述“×”形刻度线延伸出的边线的长度与运动方向对应的长度值；