[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

说明书

本发明公开了一种基于视觉的运动系统热变形二维测量方法及使用方法，在运动轴的横梁上布设温度传感器，在其工作范围内设置标准工作台，将设定的检测温度范围划分为若干个温度区段，在测量时，让运动系统模拟工况跑位，当横梁的温度升高至对应的温度区段内时，利用运动系统活动端的视觉相机，依次对标准工作台上的所有标定点进行拍照，得到所有温度区段对应的X轴与Y轴热变形二维图，将该二维图划分为若干矩形框，在使用时，找到运动目标点所在的矩形框以及象限区域，从而找到对应的X轴向补偿与Y轴向补偿值。本发明能够根据各种不同的工况实际模拟出运动系统的热变形状态，并基于视觉与标准工作台面实现二维平面内的热变形精准测量。

技术领域

本发明涉及运动系统热变形补偿技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于视觉的运动系统热变形二维测量方法及使用方法。

背景技术

近年来，随着半导体芯片行业得蓬勃发展，行业内对贴片设备的需求越来越大，对贴片效率的要求越来越高。为了满足高UPH的生产需求，直驱的双驱龙门在设备上被广泛应用。然而，随着贴装精度要求越来越高，高速龙门精度温飘的弊端成了贴装设备高速运行量产的瓶颈。龙门跑的速度越快，电机发热越发严重，导致固定贴装系统的安装件因温度升高发生热变形，进而导致贴装精度偏移。

现有技术中专利公开号为CN11170833B公开了一种具有热变形误差补偿的五轴小龙门数控加工中心，该数控加工中心中配备了热变形误差补偿方法，其首先确定数控加工中心的热敏感区域，然后在热敏感区域布置温度传感器采集试验数据，然后确定热敏感点，再采集热敏感点的温度，建立主轴在整个热敏区域的实时连续温度感知模型，通过间断测量得到主轴热敏感区域温度对应的几何热误差值，建立主轴热误差连续模型；然后在实际加工中实时获取主轴在整个热敏感区域的温度根据主轴热误差连续模型计算得到几何热误差，再将该几何热误差补偿到数控加工中心的数控系统中进行温度补偿控制。首先，该方法较为复杂，对于数据的处理过程较为繁琐；其次，上述方法中记载了采用间断测量得到主轴热敏感区域温度对应的几何热误差，但具体如何测量，该方法中并没有进行详细的记载，因此，对于几何热误差的测量还需要进行具体的方法研究。

另外，贴装设备与数控加工中心又有较大的不同，贴装设备中不存在刀具进行金属切削时产生的热源，数控加工中心的热源主要来源于刀具主轴，然后再传递至Z轴，再传递至X轴和Y轴，而贴装设备的热源主要来源于X轴与Y轴的高速运动产生的热量，因此，有必要提供一种新的基于视觉的运动系统热变形二维测量方法及使用方法来解决上述技术问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于视觉的运动系统热变形二维测量方法，能够根据各种不同的工况实际模拟出运动系统的热变形状态，并基于视觉与标准工作台面实现二维平面内的热变形精准测量。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：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；