[发明专利]空间坐标测量仪器的标定方法

说明书

本发明描述了一种空间坐标测量仪器的标定方法，包括：测量标准杆的实际长度作为第一测长值；将空间坐标测量仪器置于位于承载面的支撑装置，并且第一旋转轴与承载面垂直；以垂直于承载面的方式固定标准杆，通过空间坐标测量仪器对标准杆的长度进行测量以获得第二测长值；以平行于承载面的方式固定标准杆，通过空间坐标测量仪器对标准杆的长度进行测量以获得第三测长值；基于第一测长值和第二测长值标定与基准距离相匹配的基准距离误差值，基于第一测长值、第三测长值、以及基准距离误差值标定第一旋转轴与第二旋转轴的异面误差值。根据本发明，能够提供一种提高空间坐标测量仪器的综合测量精度的标定方法。

技术领域

本发明大体涉及一种智能制造装备产业，具体涉及一种空间坐标测量仪器的标定方法。

背景技术

在光学精密坐标测量仪器中，仪器的加工和装配过程往往会引入许多光学误差和结构误差，例如光速倾斜误差、光束偏移误差、两轴异面误差和基距误差等。这些光学误差和结构误差的引入会使仪器的坐标测量系统产生误差，最终影响仪器的综合测量精度。另外，在仪器的长途搬运过程、测量过程中受到碰撞或者测量环境的气象参数发生较大的变化时，也会引入上述误差。传统的误差的标定常常需要将坐标测量仪器返回实验室进行标定，需要复杂的标准仪器对坐标测量仪器进行校准，并且标定方法常常步骤繁琐耗时过多。

公开号为CN107860309A、专利名为“提高激光跟踪仪测量精度的方法和装置”的中国专利揭露了一种提高激光跟踪仪测量精度的方法，其基于长度标准装置对激光跟踪仪进行标定，获得多个标定点的观测量，其中观测量包括激光跟踪仪对标定点的水平观测量、天顶距观测量、边长观测量和长度观测量。通过计算得到标定点观测量的改正数及观测量平均值的精度；根据标定点的观测量、标定点观测量的改正数以及标定点观测量平均值的精度对目标点的观测量进行插值改正，获得目标点观测量的改正数；然后将目标点的观测量与目标点观测量的改正数相加，获得目标点改正后的观测量。

上述发明基于长度标准装置对激光跟踪仪进行标定，然后将标定获得的标定点的观测量用于对激光跟踪仪实际测量的目标点的观测量进行误差改正，从而提高激光跟踪仪的测量精度。利用上述方法虽然能够提高激光跟踪仪的测量精度，但是需要测量的数据过多，导致测量的步骤也相应过多并繁琐，测量的过程中会引入较大误差。此外，标定点改正数的计算过于复杂且繁琐。多个测量误差和计算误差的引入将会对激光跟踪仪的综合测量精度产生较大影响。

发明内容

本发明是有鉴于上述现有技术的状况而提出的，其目的在于提供一种能够提高空间坐标测量仪器的综合测量精度的标定方法。

为此，本发明第一方面提供一种空间坐标测量仪器的标定方法，所述空间坐标测量仪器配置为测量辅助测量装置的空间坐标，所述空间坐标测量仪器包括具有第一旋转轴和基准部的第一旋转装置和设置于所述第一旋转装置并具有第二旋转轴的第二旋转装置，所述第一旋转轴与所述第二旋转轴正交，其特征在于，所述标定方法包括：测量标准杆的实际长度作为第一测长值；将所述空间坐标测量仪器置于位于承载面的支撑装置，并且所述第一旋转轴与所述承载面垂直；以垂直于所述承载面的方式固定所述标准杆，通过所述空间坐标测量仪器对所述标准杆的长度进行测量以获得第二测长值；以平行于所述承载面的方式固定所述标准杆，通过所述空间坐标测量仪器对所述标准杆的长度进行测量以获得第三测长值；令经过所述第二旋转轴的轴线并平行于所述承载面的虚拟面与所述第一旋转轴的轴线的交点为所述空间坐标测量仪器的中心位置，令所述中心位置与所述基准部之间的距离为基准距离，基于所述第一测长值和所述第二测长值标定与所述基准距离相匹配的基准距离误差值，令所述第一旋转轴的轴线和所述第二旋转轴的轴线的线间距为异面误差值，基于所述第一测长值、所述第三测长值、以及所述基准距离误差值标定所述第一旋转轴与所述第二旋转轴的异面误差值。