[发明专利]一种REVO测头AB轴垂直度误差标定方法

摘要

本发明一种REVO测头AB轴垂直度误差标定方法，属于精密测试及仪器技术领域；提供了能够在非正交式三坐标测量机下应用的REVO测头AB轴垂直度误差标定方法；包括下列步骤：在水平面上放置一个方箱；调整测头AB轴中心相对方箱的位置；保持测量机三个主轴静止不动，在A轴不同角度下运动B轴探测方箱的一个表面；通过最小二乘拟合方法，拟合出A轴轴线相对于探测面的方向；在B轴不同角度下运动A轴探测方箱与该表面垂直的另一个表面；通过最小二乘拟合方法，拟合出B轴轴线相对于探测面的方向；根据A轴轴线与B轴轴线相对于方箱两个相互垂直表面的方向，计算AB轴垂直度误差，重复上述标定过程直至满足标定精度要求；本发明用于测量。

主权项

1.一种REVO测头AB轴垂直度误差标定方法，用在REVO五轴测量系统中，其特征在于包括以下步骤：S1.方箱（6）放置在水平面上，使测头A轴（2）位于0°位置，移动测量机主轴X，利用探针测球（5）探测方箱（6）第一工作面P上一点，记录探测点的x向坐标值x1；S2.使测头A轴（2）位于0°位置，移动测量机主轴Y，探测方箱（6）第二工作面M上一点，记录探测点的y向坐标值y1，移动测量机主轴X和主轴Y，将主轴X和主轴Y移动至（x1，y1+5）位置；S3.使测头A轴（2）位于90°位置，移动测量机主轴Z，探测方箱（6）第三工作面N上一点，记录探测点的z向坐标值z1，继续移动测量机主轴Z，将主轴Z移动至z1+50的位置；其中，位置的单位为毫米；S4.保持测量机主轴X、主轴Y和主轴Z静止不动，使测头A轴（2）位于2°位置，转动REVO测头B轴（3），探测方箱（6）第三工作面N，记录探测点的坐标值点(x1, y1, z1)，然后转动测头A轴（2）按固定角度逐步增大，在每一个测头A轴（2）的角度位置，转动REVO测头B轴（3），探测方箱（6）第三工作面N，获得一系列方箱（6）第三工作面N的坐标点,然后利用最小二乘平面拟合，得到方箱（6）第三工作面N在测头坐标系下的法向量(lA, mA, nA)；S5.保持测量机主轴X、主轴Y和主轴Z静止不动，使测头B轴（3）位于88°位置，转动REVO测头A轴（2），探测方箱（6）第二工作面M，记录探测点的坐标值点(x1, y1, z1)，然后转动测头B轴（3）按固定角度逐步减小，在每一个测头B轴（3）的角度位置，转动REVO测头A轴（2）按固定角度逐步减小，在每一个REVO测头B轴（3）角度位置，转动REVO测头A轴（2），探测方箱（6）第二工作面M，获得一系列方箱（6）第二工作面M的坐标点，然后利用最小二乘平面拟合，得到方箱（6）第二工作面M在测头坐标系下的法向量(lB, mB, nB)；S6.求解AB轴垂直度误差αAB为：αAB=lA lB+ mAmB+ nAnB；将αAB的值写入到REVO测头文件中表示AB轴垂直度误差的项；S7.重复步骤S4~S6，直至αAB的值相比上一次标定的角度差值的绝对值不大于4×10‑5度，此时AB轴垂直度误差标定完成。