[发明专利]基于数字孪生技术的三坐标测量系统应用方法

说明书

本发明实施例提供一种基于数字孪生技术的三坐标测量系统应用方法，三坐标测量系统包括三坐标测量机及与三坐标测量机通信连接的数字映射体，并在三坐标测量机的测量头上设置加速度传感器，通过加速度传感器获取在运动过程中的加速度数据，并通过数字映射体进行验证，从而使得测量初始位置能够尽量靠近目标测量位置，在选定运动路径之后，使得运动路径上的运动加速度小于初次运动路径上的加速度，从而降低运动惯量对测量系统的冲击，提高系统的精度，同时降低整体的测量时间。

技术领域

本申请属于三坐标测量系统，具体涉及一种基于数字孪生技术的三坐标测量系统的应用方法。

背景技术

三坐标测量机是目前广泛使用的精密测量装置，通过接触测量的方式，获得接触点的空间坐标信息，反映零件的实际制造尺寸以及表面平面度等信息。

其基本测量方式有两种：其一是通过固定的夹具系统，建立夹具坐标系，通过预先设定的三坐标测量机测点位置，获得工件对应点在夹具坐标系中的实际位置，由于采用夹具绝对坐标系定义预设测量点位置，测量点的位置不依赖于零件的位置，因此适用于批量重复性的测量，一般应用于工厂中测量零件的制造质量波动；其二是将工件固定于测量平台上，通三坐标测量机手动建立以零件为基础的相对坐标系，通过零件理论几何尺寸信息，定义测量点的理论位置，从而获得三坐标测量机在理论接触点的实际尺寸，适用于单个零件的自定义测量，多用于实验室对试验件的特殊测量。

但是，不论是哪一种方式，在测量之前均需要使得三坐标测量机的测量头从一个远大于零件边界尺寸的位置位移到接近零件边界尺寸后慢慢靠近并抵触零件从而得到相应的坐标信息，为了提高测量的速度，通常在开始位移阶段会使用一个较快的第一速度位移到一个测量初始位置，然后从这个测量初始位置以一个较慢的第二速度位移并抵触到零件表面，为了防止测量头在以第一速度进行位移时意外的触碰到零件，同时，由于三坐标测量机的运动部件的惯量、气浮轴承间隙等条件限制，使得在现有技术条件下，这个测量初始位置通常距离待测量的零件表面的位置较远，通常的远大于10mm，而第二测量速度则极慢，非常影响测量效率。

同时，目前越来越多的三坐标测量机需要与智能制造进行联动，为下游加工或制造提供测量数据的情况下，需要三坐标测量机能够有更高的测量效率。

发明内容

鉴于以上现有技术存在的不足，本申请提供了一种三坐标测量系统的应用方法，用于进一步优化三坐标测量系统对工件进行测量时的运动路径和减少测量时间。

一种三坐标测量系统的应用方法，所述的三坐标测量系统包括三坐标测量机及与三坐标测量机通信连接的数字映射体，所述的三坐标测量机包括被配置成可三轴位移的测量头及设置在测量头上的加速度传感器，所述的加速度传感器并被配置成获取测量头在运动过程中的加速度信息，所述的数字映射体包括映射测头，所述的三坐标测量系统的应用方法包括：

S1：在三坐标测量机上装夹一工件，在数字映射体上导入工件映射体；

S2：操作三坐标测量机的测量头从位移初始位置以第一运动方式运动至第一测量初始位置后，从第一测量初始位置以第二运动方式运动并抵触至工件表面的目标测量点，并获取目标测量点的位置坐标，且，所述的加速度传感器获取测量头在运动过程中的加速度信息，所述的加速度信息包括第一最大加速度；

S3：将测量头的运动数据发送至数字映射体，在数字映射体中设置第二测量初始位置，且所述的第二测量初始位置与目标测量点的距离小于等于10mm；

S4：数字映射体中映射测头按一选定的第三运动方式运动至第二测量初始位置后，自第二测量初始位置按一选定的第四运动方式运动至目标测量点的位置，且，在第三运动方式中加速度小于第一最大加速度，所述的数字映射体发送第三运动方式、第四运动方式及第二测量初始位置信息至三坐标测量机。