[发明专利]一种基于影像调整Z轴运动垂直度误差的方法

摘要

本发明适用于垂直度测量技术领域，提供了一种基于影像调整Z轴运动垂直度误差的方法。该方法是将CCD取像装置固定在Z轴上，将CCD显示屏里的十字线与XY移动平台调整平行后，将标准直角规放置于XY移动平台上，利用CCD取像装置取得的影像在CCD显示屏中显示，在X方向上测量标准直角规的长度，得出Z轴在对焦运动时的基准偏差值后，根据基准偏差值的推导计算来调整Z轴的运动轨迹与XY移动平台的X方向垂直；接着，将标准直角规水平旋转90度，在Y方向上测量标准直角规的长度，得出Z轴在对焦运动时的基准偏差值后，根据基准偏差值的推导计算来调整Z轴的运动轨迹与XY移动平台的Y方向垂直，其测量精度高、成本低及通用性高。

主权项

1.一种基于影像调整Z轴运动垂直度误差的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：a、将CCD取像装置安装在带有光栅尺的设备的Z轴上后，将与CCD取像装置连接的CCD显示屏里显示的十字线中的横向线与竖向线分别与设备的XY移动平台的X、Y方向对应调整平行；b、在设备的XY移动平台上放置标准直角规，将其长度方向朝向XY移动平台上的X方向，使所述标准直角规在X正方向上的一端边缘在CCD显示屏里对焦清晰，并使该边缘与所述CCD显示屏里的十字线中的竖向线对齐，同时将光栅数显表上数据清零；c、将XY移动平台沿X正方向移动至使所述标准直角规的另一端在CCD显示屏里对焦，并调节Z轴移动，直至对焦清晰后，继续沿X方向移动调整，直至标准直角规另一端上的边缘与所述CCD显示屏里的十字线中的竖向线对齐，此时，记录X方向的移动数据X1；d、将所述标准直角规水平旋转180度，并将其在X负方向上的一端边缘在所述CCD显示屏里对焦清晰，并使该边缘与所述CCD显示屏里的十字线中的竖向线对齐，同时将光栅数显表上数据清零；e、将XY移动平台沿X负方向移动至使所述标准直角规的另一端在CCD显示屏里对焦，调节Z轴移动，直至对焦清晰后，继续沿X方向移动调整，直至所述标准直角规另一端上的边缘与所述CCD显示屏里的十字线中的竖向线对齐，此时，记录X方向的移动数据X2；f、计算得出标准直角规的标准长度数值为X3＝(X1+X2)/2，计算得出Z轴在对焦运动时的基准偏差值为X4＝X3‑X1；g、将设备的Z轴在对焦移动时的行程记为X5，整个运动行程记为X6，从而得出Z轴整个运动行程在X方向上的整个偏差值为X7＝X4/X5*X6；h、若X7为正值，将Z轴立柱底端在X正方位垫厚度为X7的垫片，若X7为负值，则将Z轴立柱底端在X负方位垫厚度为X7的垫片，使Z轴的运动轨迹与XY移动平台的X方向垂直；i、将所述标准直角规水平旋转90度，使所述标准直角规的长度方向朝向Y方向，并使所述标准直角规在Y正方向上的一端边缘在CCD显示屏里对焦清晰，并使该边缘与所述CCD显示屏里的十字线中的横向线对齐；j、将XY移动平台沿Y正方向移动至使所述标准直角规的另一端在CCD显示屏里对焦，并调节Z轴移动，直至对焦清晰后，继续沿Y方向移动调整，直至所述标准直角规另一端上的边缘与所述CCD显示屏里的十字线中的横向线对齐，此时，记录Y方向的移动数据Y1；k、将所述标准直角规水平旋转180度，并将其在Y负方向上的一端边缘在所述CCD显示屏里对焦清晰，并使该边缘与所述CCD显示屏里的十字线中的横向线对齐；l、将XY移动平台沿Y负方向移动至使所述标准直角规的另一端在CCD显示屏里对焦，调节Z轴移动，直至对焦清晰后，继续沿Y方向移动调整，直至所述标准直角规另一端上的边缘与所述CCD显示屏里的十字线中的横向线对齐，此时，记录Y方向的移动数据Y2；m、计算得出标准直角规的标准长度数值为Y3＝(Y1+Y2)/2，计算得出Z轴在对焦运动时的基准偏差值为Y4＝Y3‑Y1；n、将设备的Z轴在对焦移动时的行程记为Y5，整个运动行程记为Y6,从而得出Z轴整个运动行程在Y方向上的整个偏差值为Y7＝Y4/Y5*Y6；o、若Y7为正值，将Z轴立柱底端在Y正方位垫厚度为Y7的垫片，若Y7为负值，则将Z轴立柱底端在Y负方位垫厚度为Y7的垫片，使Z轴的运动轨迹与XY移动平台的Y方向垂直,从而完成z轴垂直度的调整。