[发明专利]五轴非接触式测量机的误差补偿方法

权利要求书

1.一种五轴非接触式测量机的误差补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

数据采集步骤：通过带激光位移传感器的测头测量标准工件，得到标准工件的初始坐标数据，所述标准工件的初始坐标数据包括标准工件任意点的初始三维坐标(x,y,z)及对应的测头空间位姿(x,y,z,a,c)；

单项误差识别步骤：标定五轴非接触式测量机的直线运动副、旋转运动副及运动副之间的几何误差，得到直线轴21项误差以及旋转轴24项误差，构建单项误差识别模型，再对标准工件的初始坐标数据进行单项误差识别，得到单项误差数据；

综合误差识别步骤：以五轴非接触式测量机机床坐标系为基坐标系，通过齐次变换构建从工件链至测头链的理想测量运动模型，再在刚体运动学基础上，利用单项误差数据修正得到综合误差识别模型，以及综合误差数据；

误差补偿步骤：根据综合误差数据对待测工件的初始三维坐标数据进行误差补偿，得到待测工件的修正坐标数据；

所述理想测量运动模型为其中，i表示矩阵是理想运动矩阵，为工件坐标系到C转台坐标系的理想运动矩阵，为C转台坐标系到Y轴坐标系的理想运动矩阵，为Y轴坐标系到基坐标系的理想运动矩阵，为基坐标系到X轴坐标系的理想运动矩阵，为X轴坐标系到Z轴坐标系的理想运动矩阵，为Z轴坐标系到A轴坐标系的理想运动矩阵，为A轴坐标系到测头坐标系的理想运动矩阵；

所述综合误差识别模型为其中，e表示矩阵是带误差运动矩阵；为工件坐标系到测头坐标系的带误差运动矩阵；为工件坐标系到基坐标系的带误差运动矩阵，为基坐标系到测头坐标系的带误差运动矩阵；为工件坐标系到C转台坐标系的带误差运动矩阵，为C转台坐标系到工件坐标系的带误差运动矩阵，为C转台坐标系到工件坐标系的理想运动矩阵；为C转台坐标系到Y轴坐标系的带误差运动矩阵，为Y轴坐标系到C转台坐标系的带误差运动矩阵；为Y轴坐标系到基坐标系的带误差运动矩阵，为基坐标系到Y轴坐标系的带误差运动矩阵；为基坐标系到X轴坐标系的带误差运动矩阵，为X轴坐标系到Z轴坐标系的带误差运动矩阵，为Z轴坐标系到A轴坐标系的带误差运动矩阵，为A轴坐标系到测头坐标系的带误差运动矩阵；T(X)为X轴平移旋转误差，T(Y)为Y轴平移旋转误差，T(Z)为Z轴平移旋转误差，T(A)为A轴平移旋转误差，T(C)为C轴平移旋转误差；

所述综合误差数据为

2.根据权利要求1所述五轴非接触式测量机的误差补偿方法，其特征是，所述单项误差识别通过1维差值计算得到，获取标准工件上任意一点坐标对应的单项误差值。