[发明专利]一种虎克铰精度测试方法在审

专利信息
申请号: 201910462806.5 申请日: 2019-05-30
公开(公告)号: CN110174052A 公开(公告)日: 2019-08-27
发明(设计)人: 赵海波;赵伟国;董吉洪 申请(专利权)人: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
主分类号: G01B11/00 分类号: G01B11/00;G01M13/023
代理公司: 深圳市科进知识产权代理事务所(普通合伙) 44316 代理人: 曹卫良
地址: 130033 吉林省长春*** 国省代码: 吉林;22
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摘要:
搜索关键词: 球心坐标 靶球 方位角 虎克铰 激光跟踪仪 测试效率 精度测试 球心位置 过渡杆 拟合 球面 测试 精度指标 拟合误差 一次测量 支撑固定 支座调整 标准差 测量靶 记录 预设 测量 合成 重复
【说明书】:

一种虎克铰的精度测试方法,将过渡杆通过调节支座调整至某一方位角后进行支撑固定;用激光跟踪仪测量靶球球心坐标并记录;计算测定的位于不同方位角的靶球的球心坐标的次数,并判断测定次数是否大于等于预设值,若否,则重复进行过渡杆的方位角的调节和靶球球心坐标的测试,若是,则将获得的位于不同方位角的靶球的球心坐标拟合成一个球面并记录;计算出测量的靶球的各个球心坐标与拟合出来的球面的距离,计算各距离的标准差σ,用±3σ作为评价虎克铰的精度指标。本发明激光跟踪仪测试效率高,一次测量可以完成靶球的球心位置数据的获取,不仅提高了测试效率,而且球心位置不需要进行拟合,可以避免拟合误差,提高了测试精度。

技术领域

本发明涉及精密设备技术领域,尤其涉及一种虎克铰的精度测试方法。

背景技术

虎克铰作为一种能够提供两个自由度的铰链机构,在各种形式的并联机构中得到了大量的应用。虎克铰作为并联机构的重要组成部分,其精度对并联机构的整体运动精度有着较大的影响,而且虎克铰的间隙在并联机构的运动学标定中难以被修正及补偿。为了给并联机构的虎克铰选型提供依据,需要一种可以评价虎克铰的制造精度的测试方法。目前公开的虎克铰精度测试方法较少,专利申请号为121510354792.7公开了一种虎克铰精度测试方法,该专利采用的三坐标测量仪价格昂贵,不易携带,而且采用接触打点的方式获取的数据会掺杂由接触变形引起的干扰项,对最终的测试精度产生一定的影响。此外,该发明专利中球心坐标的获取是通过标准球球面上的多个点间接拟合而来,此方法不仅效率较低,而且存在拟合误差,进一步影响测试精度。

发明内容

鉴于此,为了克服现有技术的缺陷和问题,有必要提供一种高效率且高精度的虎克铰精度测试方法。

一种虎克铰的精度测试方法,包括以下步骤:

步骤一,将虎克铰的下U形架设于测试平台上;

步骤二,将过渡杆与所述虎克铰的上U形架固定连接;

步骤三,将靶球设于所述过渡杆上;

步骤四,架设激光跟踪仪,使得所述虎克铰的活动范围位于所述激光跟踪仪的测试范围内;

步骤五,将所述过渡杆通过调节支座调整至某一方位角后进行支撑固定,所述过渡杆的倾斜角度通过所述调节支座可调节;

步骤六,用所述激光跟踪仪测量所述靶球的球心坐标并记录,完成一次测量;

步骤七,计算测定的位于不同方位角的所述靶球的球心坐标的次数,并判断测定次数是否大于等于预设值,若否,则重复进行步骤五至步骤六,若是,则进行步骤八;

步骤八,将获得的位于不同方位角的所述靶球的球心坐标拟合成一个球面并记录;

步骤九,计算出测量的所述靶球的各个球心坐标与拟合出来的所述球面的距离,计算各所述距离的标准差σ,用±3σ作为评价所述虎克铰的精度指标。

在一个实施例中,所述预设值为10个。

在一个实施例中,所述过渡杆的方位角的选取满足所述靶球均匀分布在所述虎克铰的上半球面上。

在一个实施例中,所述调节支座包括磁力表座和调整支撑架,所述磁力表座设于所述测试平台上,所述调整支撑架的一端和所述磁力表座螺纹连接,所述调整支撑架的一端用于支撑所述过渡杆。

在一个实施例中,所述调整支撑架远离所述磁力表座的一端设有U型开口,所述过渡杆设于所述U型开口内。

在一个实施例中,所述虎克铰的下U形架通过测试工装设于测试平台上,所述磁力表座设于所述测试工装上。

在一个实施例中,将所述激光跟踪仪通过三脚架架设于所述测试平台上,所述三脚架的高度可调节。

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