[发明专利]垂线坐标仪自动化标定装置及其标定方法

权利要求书

1.一种垂线坐标仪进行标定的方法，其特征在于使用垂线坐标仪自动化标定装置进行，所述垂线坐标仪自动化标定装置包括中央控制单元（1）、双伺服电机传动模块（2）、双光栅测量模块（3）、与中央控制单元（1）连接的上位机（5），垂线坐标仪（4）与上位机（5）通信连接；上位机（5）用于向中央控制单元（1）发送指令，驱动双伺服电机传动模块（2）中的双伺服电机（21）运转，并带动待标定的垂线坐标仪（4）形成X向或Y向水平位移，双光栅测量模块（3）通过实时测量垂线坐标仪（4）的位移，将测得的位移数据发送至中央控制单元（1），中央控制单元（1）通过闭环的PID控制算法，决策伺服电机的运转和停止，使垂线坐标仪（4）移动预设的位移量，中央控制单元（1）将双光栅测量模块（3）测量的垂线坐标仪（4）的位移数据传输至上位机（5），垂线坐标仪（4）将其测得的实时位移数据传输至上位机（5），所述上位机（5）用于根据垂线坐标仪（4）传送的实时位移数据和双光栅测量模块（3）测量的垂线坐标仪（4）的位移数据对垂线坐标仪（4）进行标定；所述方法包括如下步骤：

第一步，上位机（5）根据垂线坐标仪（4）的量程，等间隔地预置一组位移值，S1，S2,...Sn，S1Sn，间隔距离△S=（Sn-S1）/（n-1），设置垂线坐标仪（4）的行进方向为X轴方向，并将这些信息和指令写入中央控制单元（1），第一光栅尺（31）将S1预置为其输出的初始位移；

第二步，上位机（5）通过垂线坐标仪（4）的通讯接口获取垂线坐标仪（4）X轴方向初始位移值L1；

第三步，中央控制单元（1）驱动第一伺服电机（211），使待测垂线坐标仪（4）产生X轴正向方向位移，第一光栅尺（31）监测实时位移量，并传输至中央控制单元（1），当测得的位移量达到S2时，中央控制单元（1）控制暂停第一伺服电机（211）的运转，垂线坐标仪（4）将其测得的第2个位移值实时数据L2传输至上位机（5）中；

第四步，中央控制单元（1）继续驱动第一伺服电机（211），使待测垂线坐标仪（4）继续产生X轴正向方向位移，重复第三步程序，直至测得的位移量达到Sn时，中央控制单元（1）控制停止第一伺服电机（211）的运转，垂线坐标仪（4）将其测得的第n个位移值实时数据Ln传输至上位机（5）中，在此步骤下，垂线坐标仪（4）已完成X轴的一次正向测程；

第五步，中央控制单元（1）重新驱动第一伺服电机（211），使待测垂线坐标仪（4）产生X轴反向位移，参照第三步和第四步，第一光栅尺（31）在测得的位移量依次达到Sn,S(n-1)...S1时,中央控制单元（1）控制暂停第一伺服电机（211）的运转，垂线坐标仪（4）将其测得的实时数据Ln,L(n-1)...L1传输至上位机（5）中，在此步骤下，垂线坐标仪（4）已完成X轴一次反向测程，垂线坐标仪（4）在该装置上完成在X轴上一次完整的循环往复直线运动，获得2组测值；

第六步，按照以上步骤，垂线坐标仪（4）在中央控制单元（1）的控制下，在X轴行进方向上，完成3次完整的循环往复直线运动，获得6组测值；

第七步，将垂线坐标仪（4）设置为Y轴行进方向，调整正垂线静挂位置，上位机（5）通过垂线坐标仪（4）的通讯接口获取垂线坐标仪（4）在Y轴方向初始位移值L1，中央控制单元（1）驱动第二伺服电机（212），使待测垂线坐标仪（4）产生Y轴方向位移，重复第三、第四、第五、第六步程序，垂线坐标仪（4）在第二伺服电机（212）传动模块的控制下，在Y轴行进方向上，完成3次完整的循环往复直线运动，获得6组测值；

第八步，X轴和Y轴行进方向的循环测试结束后，上位机（5）根据分别获得的X轴6组测值和Y轴6组测值，进行数据整理和运算，并对待测垂线坐标仪（4）的质量进行结果输出和结论评判。

2.如权利要求1所述的垂线坐标仪进行标定的方法，其特征在于：所述双伺服电机传动模块（2）包括双伺服电机（21）、由双伺服电机（21）驱动的双轴平移台（22），待测垂线坐标仪（4）固定在所述双轴平移台（22）上。