[发明专利]一种平行双关节坐标测量机的Z轴阿贝误差修正方法

权利要求书

1.一种平行双关节坐标测量机的Z轴阿贝误差修正方法，其特征在于：包括如下步骤，

1)平行双关节坐标测量机的测量臂进行力变形仿真，在平行双关节坐标测量机的连杆( 1) 两端分别固定安装激光发射器(2)、位敏探测器(3)，调整激光发射器和位敏探测器的位置，连杆(1)在有支撑的情况下，激光发射器射出的光束集中在位敏探测器工作面的中间区域；

2)在工作状态下，当触发测头(4)接触到待测工件后，主控电路检测到触发信号后，同步锁存并记录激光发射器射出的激光打在位敏探测器上光斑的偏移量、Z轴直光栅(5)和2个圆光栅的数值；

3)通过获取的偏移量计算出阿贝角；

4)通过获取的2个圆光栅角度值，结合测量臂的几何参数值，计算出阿贝臂；

阿贝臂为触发测头到旋转关节(7)的回转轴线的连线在XOY平面上投影的长度，则触发测头在XOY平面内坐标为：

P(L₀+L₁cos(θ₁-θ₁₀)+L₂cos(θ₁+θ₂-θ₁₀-θ₂₀),L₁sin(θ₁-θ₁₀)+L₂sin(θ₁+θ₂-θ₁₀-θ₂₀))，

阿贝臂长度为：

其中L₀是旋转关节一的旋转轴线至Z轴直光栅的距离，L₁是旋转关节一回转轴线和旋转关节二回转轴线之间的距离，L₂是旋转关节二的回转轴线至测量臂末端触发测头所在轴线的距离；θ₁、θ₂分别表示旋转关节一和旋转关节二上圆光栅传感器角度测量值，初始相位角θ₁₀、θ₂₀为当测量臂位于X轴上时，2个圆光栅传感器的角度测量值；

5)根据计算得到的阿贝臂和阿贝角，对Z轴直光栅(5)的数值进行Z轴阿贝误差实时修正。

2.根据权利要求1所述平行双关节坐标测量机的Z轴阿贝误差修正方法，其特征在于，步骤1，所述位敏探测器连接信号处理板电路，将主控板上的模数转换模块与信号处理板相连接，实现平行双关节坐标测量机对经信号处理板处理后电压的获取。

3.根据权利要求1所述平行双关节坐标测量机的Z轴阿贝误差修正方法，其特征在于，步骤2，手握测量臂末端的手持部件(6)，通过控制运行开关使测量臂在三维工作空间内随动，当触发测头接触到待测工件后，主控板电路检测到触发测头发出的触发信号后，同步锁存并读取当前长光栅测量值d_Z，2个圆光栅的角度测量值θ₁、θ₂和电压值V。

4.根据权利要求1所述平行双关节坐标测量机的Z轴阿贝误差修正方法，其特征在于，步骤3，在正常工作时，连杆(1)下部没有均匀支撑的情况下，主控板读取的电压值记为V；在连杆(1)下部设有均匀支撑的情况下，记录此时电压值V₀；则偏移角β即阿贝角可通过以下公式计算出：

其中，k为位敏探测器在线性工作区间内，信号处理板输出电压与光斑偏移量的比值，l₁为激光发射器至位敏探测器之间的距离。

5.根据权利要求1所述平行双关节坐标测量机的Z轴阿贝误差修正方法，其特征在于，步骤5，Z轴阿贝误差实时修正模型为：