[发明专利]基于激光追踪仪多站位测量的三坐标测量机坐标误差修正系统不确定度分析方法有效
申请号: | 201711488511.2 | 申请日: | 2017-12-30 |
公开(公告)号: | CN108180831B | 公开(公告)日: | 2019-06-14 |
发明(设计)人: | 陈洪芳;姜博;石照耀;孙衍强;宋辉旭 | 申请(专利权)人: | 北京工业大学 |
主分类号: | G01B11/00 | 分类号: | G01B11/00 |
代理公司: | 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 | 代理人: | 沈波 |
地址: | 100124 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 不确定度 测量不确定度 合成不确定度 测量系统 激光追踪 误差因素 修正系统 坐标误差 测量 待测点 引入 灵敏度系数 测量性能 分布空间 干涉测量 计算测量 计算分析 降低系统 精密测试 数据拟合 完善系统 误差模型 坐标修正 构建 空域 分析 | ||
本发明公开了基于激光追踪仪多站位测量的三坐标测量机坐标误差修正系统不确定度分析方法,属于精密测试技术领域。首先构建测量系统的误差模型;其次确定测量系统的合成不确定度模型;然后对不确定度分量进行计算分析。基于激光追踪仪多站位测量的CMM空域坐标修正系统的误差因素包括:由CMM提供的待测点不准确引入的测量不确定度,由激光追踪仪提供的相对干涉测量长度引入的测量不确定度,由数据拟合引入的测量不确定度;最后,计算各误差因素的不确定度分量灵敏度系数和各不确定度分量,并计算测量系统的合成不确定度。本发明通过合理选择CMM待测点分布空间,可以降低系统不确定度,完善系统测量性能。
技术领域
本发明涉及一种不确定度分析方法,特别是基于激光追踪仪(LaserTracer, LT)多站位测量的三坐标测量机(Coordinate Measurement Machine,CMM)空域坐标修正系统的不确定度分析方法,属于精密测试技术领域。
背景技术
随着精密测量技术的发展,对三坐标测量机的测量精度要求越来越高。为了提高三坐标测量机的测量精度,需要对其测量结果进行误差修正。基于激光追踪仪多站位测量方法,能够实时快速标定三坐标测量机的误差,提高三坐标测量机空间测量点的定位精度。
不确定度是评定测量结果质量的指标,表示了测量结果的可信程度,是测量结果中应当包含的一个重要参数。只有包含测量不确定度的测量结果才是完整的、可靠的、有实用价值的。为了对基于激光追踪仪多站位测量的三坐标测量机空域坐标修正系统性能有一个正确的评价,需要对所有影响测量结果的误差分量进行综合分析,从而确定系统的测量不确定度。
为此有必要发明一种基于激光追踪仪多站位测量的三坐标测量机空域坐标修正系统的不确定度分析方法,全面准确的分析测量系统不确定度,从而对三坐标测量机空域坐标修正结果有个正确的评估。
发明内容
本发明的技术目的在于利用不确定度分析方法,提供一种基于激光追踪仪多站位测量的三坐标测量机空域坐标修正系统的不确定度分析方法,使之能够全面准确的评估测量系统的性能,给出一个合理的估计。本方法具有全面合理以及准确等特点。
为达到以上目的,本发明是采取如下技术方案予以实现的:基于LT多站位测量的CMM坐标误差修正系统不确定度分析方法,该方法包括以下步骤:
步骤一:构建测量系统的误差模型。测量系统的构建需要一台三坐标测量机和一台激光追踪仪,激光追踪仪的目标靶镜安装在CMM的测头上,目标靶镜与 CMM测头运动轨迹相同,如图1所示。在CMM坐标系下,令CMM测量空间内待测点的坐标为Ai(xi,yi,zi),其中i=1,2,3,…,n,n为待测点个数;激光追踪仪的站位坐标为Pj(Xj,Yj,Zj),其中j=1,2,3,…,m,m为激光追踪仪站位个数;LT内部标准球的球心为O;Pj到A1点的距离为dj;测量过程中LT的测量数据为lij。则 CMM空域坐标修正系统的误差模型为:
式(1)中,xi表示待测点在x轴方向的数值;yi表示待测点在y轴方向的数值;zi表示待测点在z轴方向的数值;Xj表示LT站位坐标在x轴方向的数值; Yj表示LT站位坐标在y轴方向的数值;Zj表示LT站位坐标在z轴方向的数值; dj表示每个LT站位对应到初始待测点的距离;lij表示LT的相对干涉测长值。
步骤二:确定测量系统的合成不确定度模型。根据误差传递公式,得到基于 LT多站位测量的CMM空域坐标误差修正系统的测量不确定度模型为:
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- 2019-03-19 - 2019-11-08 - G01B11/00
- 本实用新型提供了一种具有自动调平功能的机器视觉检测平台,用于解决现有技术中机器视觉检测平台适用性差、难以实现自动调平的技术问题,包括:相机、相机夹具、支架、载物台、载物台控制器和数据处理模块;其中,相机固定于相机夹具上,相机夹具固定于支架上;载物台包括载物平台、载物底座、多个支撑脚和多个支撑驱动装置,多个支撑脚固定于载物底座上,设置为高度可调的,活动连接至载物平台;实施本实用新型的技术方案,设置可调整高度的支撑脚,载物底座设置旋转驱动装置,载物平台可以实现三自由度调平,结构简单,适用范围广;设置带有特定标定图案的标定板,利于实现精准调节。
- 一种轧辊检测装置-201920571350.1
- 邱鹏 - 马鞍山马钢华阳设备诊断工程有限公司
- 2019-04-24 - 2019-11-08 - G01B11/00
- 本实用新型公开了一种轧辊检测装置,属于轧辊检测技术领域。本实用新型包括红外测距单元和硬度检测单元,红外测距单元和硬度检测单元之间通过柔性连接杆相连,其中红外测距单元包括平行对称设置于轧辊宽度两侧的移动平台,移动平台沿轧辊的长度方向延伸,移动平台上方设置有支撑平台,支撑平台上安装有红外测距仪,且移动平台带动支撑平台沿轧辊的长度方向移动。本实用新型的目的在于克服了现有轧辊检测装置劳动强度大,效率低的不足,提供了一种轧辊检测装置,不仅能够提高工作效率,节约劳力,且检测结果更加精准。
- 一种检测定位装置-201920674771.7
- 赵亮;李坤;彭加国;牟必波 - 康研机器人(重庆)有限公司
- 2019-05-13 - 2019-11-08 - G01B11/00
- 本实用新型公开了一种检测定位装置,属于自动定位工装领域,包括定位盘、夹持旋转装置和升降气缸;所述定位盘上设有定位工件的定位销,所述夹持旋转装置包括气缸控制的夹持臂和控制夹持臂转动为工件换面的旋转电机;所述定位盘位于的端部并在升降气缸的控制下将工件送至夹持旋转装置的夹持位置。本实用新型解决了现有技术中定位工装无法自动更换检测面的问题。
- 一种红外线扫描活套光电传感器-201920732414.1
- 曾祥忠 - 西安中川光电科技有限公司
- 2019-05-21 - 2019-11-08 - G01B11/00
- 本实用新型公开了一种红外线扫描活套光电传感器,具体涉及光电传感器技术领域,包括壳体,所述壳体内部设置有保护腔,所述保护腔内部设置有第一活塞,所述第一活塞底部设置有传感器本体,所述传感器本体底部设置有检测装置,所述检测装置底部设置有防尘装置,所述壳体顶部设置有动力装置。本实用新型通过设有转毂、反射镜和防尘板,转毂高速转动状态下,会实现对检测范围的扫描,得到长窄条型检测范围,实现高精度的空间定位,工作可靠,保护腔可对传感器本体起到良好的保护作用,可避免传感器本体在运输过程中受到磕碰损伤,防尘板在弹簧片的挤压下会向外转动,从而将保护腔密闭。
- 多角度尺寸量测装置-201810388988.1
- 刘明强;周运国 - 昆山汉鼎精密金属有限公司
- 2018-04-27 - 2019-11-05 - G01B11/00
- 本发明涉及量测技术领域,具体是涉及一种多角度尺寸量测装置。其包括,载物板,其上设置有工件放置区域,载物板根据工件的底部特征做过对应设计;第一基准块,其放置于工件放置区域的一侧;第二基准块,其放置于工件放置区域的另一侧;第一组棱镜,其设置于第一基准块的背面;第二组棱镜,其设置于第二基准块的背面;第一组棱镜的背面还设置有第三组棱镜;工件放置区域下方还设置有第四组棱镜;其中,第一基准块与第二基准块的侧面根据工件侧面上的特征部位做过对应加工设计。与现有技术相比,本发明将工件各个方向上的特征部位反射至同一方向进行量测,同时借助基准块,减少量测误差的同时提高了量测效率。
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