[发明专利]一种扩口导管的安装误差建模和补偿方法

权利要求书

1.一种扩口导管的安装误差建模和补偿方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤S1：扩口导管连接综合误差的空间极坐标系；

步骤S2：根据空间极坐标系，计算导管安装过程中的结构误差和导管误差；

步骤S3：根据误差叠加原理计算综合误差表达式；

步骤S4：对导管安装点处距离误差和角度误差测量；

步骤S5：测量导管参数，得到导管端头角度误差值α和距离误差值；

步骤S6：对测量数据进行处理，确定误差参数散点分布带宽；

所述步骤S1中的空间极坐标系包括：

理论空间极坐标系，其中表示坐标点到原点距离, 表示与Z轴夹角，表示与X轴夹角；

结构实际空间极坐标系，其中表示坐标点到原点距离, 表示与轴夹角, 表示与轴夹角；

导管实际空间极坐标系，其中表示坐标点到原点距离, 表示与轴夹角, 表示与轴夹角；

所述步骤S2中的结构误差为，导管误差为；

；（1）

；（2）

其中：

为结构误差，分别表示结构装配空间极坐标系与理论空间极坐标系之间，与原点距离误差、与Z轴夹角误差，与X轴夹角误差；

为导管误差，分别表示导管空间极坐标系与结构装配空间极坐标之间，与原点距离误差、与Z轴夹角误差，与X轴夹角误差；

所述步骤S3中的综合误差为：

；（3）

；（4）

其中：为导管安装最终综合误差；

所述步骤S4具体是指：选取4个孔分别作为参考点、测量出参考点的位置误差并计算平面角度误差及位置误差；具体包括以下步骤：

步骤S41：选取1-4号点位作为参考点，测量出1-4号点位实际误差值,其中i表示1-4号点位序号；

步骤S42：分别计算出2、3号点位和1、4号点位的差值，利用空间几何计算出直线23、直线14与平面夹角和；

步骤S43：分别计算出1、2号点位和3、4号点位的差值，利用空间几何计算出直线12、直线34与平面夹角和；

步骤S44：根据2、3号点位中计算出的夹角计算出平面沿X轴旋转角和Y轴旋转角；

步骤S45：根据1-4号点位与安装点距离和1-4号点位值，计算出安装点距离误差。

2.根据权利要求1所述的一种扩口导管的安装误差建模和补偿方法，其特征在于：所述步骤S5具体是指：在导管直线段选取2个测量位置，利用测量机测量导管该位置圆环圆心的空间坐标，通过拟合得到导管轴线曲线，对比轴线曲线与理论曲线，得到导管端头角度误差值α和距离误差值。

3.根据权利要求2所述的一种扩口导管的安装误差建模和补偿方法，其特征在于：所述步骤S6具体是指：对步骤S5中的测量结果统计，绘制误差参数的散点图，观察点位分布情况，剔除与主流分布区域差异较大的点位，并确定误差参数散点分布带宽。

4.根据权利要求3所述的一种扩口导管的安装误差建模和补偿方法，其特征在于：还包括步骤S7：误差补偿应用；具体包括以下步骤：

步骤S71：根据误差参数的测量统计结果，计算出筛选过后的误差参数平均值，以此作为结构和导管误差参数；

步骤S72：将结构和导管误差参数带入步骤S2，计算出当综合误差为0时，导管需补偿的误差值；

步骤S73：根据导管补偿前后误差值差值，调整数控弯管机中导管理论点位。