[发明专利]基于视觉的运动系统热变形二维测量方法及使用方法

权利要求书

1.一种基于视觉的运动系统热变形二维测量方法，其用于测量运动系统的二维热变形量，所述运动系统包括Y轴横梁、X轴横梁、活动板、驱动所述X轴横梁在所述Y轴横梁上移动的Y轴驱动模组、驱动所述活动板在所述X轴横梁上移动的X轴驱动模组以及电连接所述Y轴驱动模组与所述X轴驱动模组的控制系统；其特征在于：所述测量方法包括以下步骤：

S1、准备前工作：

S101、在所述活动板上设置一个视觉相机，在横梁上均匀布设若干温度传感器，所述视觉相机、所述温度传感器电连接所述控制系统；

S102、导入模拟工况的运动控制程序至所述控制系统中；

S103、在所述运动系统的基准工作范围内设置一个同等大小的标准工作台，所述标准工作台上设置有在X轴方向与Y轴方向按照标准单位间距排列设置的若干标定点B；所述标定点B呈M行N列设置；

S104、参数设定：设定检测温度范围TA=[T₀,T₁]，将检测温度范围TA按照温度差ΔT划分为若干个温度区段TA₁、TA₂、……、TA_E；E=( (T₁-T₀)/ ΔT)-1，设定初始参数k”=1，k”=1,2,……,E；

S2、模拟工况进行跑位：按照所述运动控制程序模拟工况跑位，同时所述温度传感器按照设定频率持续采集温度数据，所述温度传感器采集的温度值取其平均得到T”；

S3、判断T”是否属于温度区段TA_k”，若属于，执行步骤S5，若不属于，则执行步骤S4；

S4、判断跑位时间是否达到设定时间，若没有达到，则返回步骤S2，若达到了则测试结束；

S5、所述视觉相机执行标定点拍照动作，对所有标定点B进行拍照，得到一个M行N列的矩形二维图P，该矩形二维图P中，每一个交叉点上对应有一个数据值p_ij=（Δx_ij, Δy_ij），i=1,2,……,M，i=1,2,……,N，Δx_ij为视觉相机在第i行第j列标定点B_ij上方获取的图像中，该图像的中心点相对于标定点B_ij在X轴向上的距离差，即X轴向上的热变形补偿值，Δy_ij为该图像的中心点相对于标定点B_ij在Y轴向上的距离差，即Y轴向上的热变形补偿值；

S6、令k”= k”+1，并判断k”是否小于或等于E，若是，则返回步骤S4，若不是，则测试结束。

2.如权利要求1所述的基于视觉的运动系统热变形二维测量方法，其特征在于：所述标定点拍照动作具有模式一与模式二；

所述模式一为：所述视觉相机从所述标准工作台的原点位置开始，以X轴为主，从第一条X轴线开始，所述Y轴驱动模组驱动所述X轴横梁移动至第一条X轴线位置，然后所述X轴驱动模组驱动所述活动板依次移动至位于该条X轴线上的标定点B上方，通过所述视觉相机依次对标定点B进行拍照；然后所述Y轴驱动模组驱动所述X轴横梁移动至下一条X轴线位置，同理，在所述X轴驱动模组的驱动下所述视觉相机对下一条X轴线上的标定点B依次进行拍照，以此类推，依次完成所有标定点B的拍照；

所述模式二为：所述视觉相机从所述标准工作台的原点位置开始，以Y轴为主，从第一条Y轴线开始，所述X轴驱动模组驱动所述活动板移动至第一条Y轴线位置，然后所述Y轴驱动模组驱动所述X轴横梁依次移动至位于该条Y轴线上的标定点B上方，通过所述视觉相机依次对标定点B进行拍照；然后所述X轴驱动模组驱动所述活动板移动至下一条Y轴线位置，同理，在所述Y轴驱动模组的驱动下所述视觉相机对下一条Y轴线上的标定点B依次进行拍照，以此类推，依次完成所有标定点B的拍照。

3.如权利要求1所述的基于视觉的运动系统热变形二维测量方法，其特征在于：所述步骤S5中，提取所述矩形二维图P所有的Δx_ij则构成X轴向上在温度区段TA_k”的热变形二维图PX_k”；提取所述矩形二维图P所有的Δy_ij则构成Y轴向上在温度区段TA_k”的热变形二维图PY_k”。