[发明专利]一种基于测头的并联机床摆角偏差自动化检测及补偿方法

权利要求书

1.一种基于测头的并联机床摆角偏差自动化检测及补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将测头固定基座安装在工作台上，将测头安装在测头固定基座上，将长球头和短球头分别安装在刀库中；

(2)执行编译的测量程序使测头分别测量长球头和短球头的球心坐标，通过两个球头的球心坐标位置计算得出摆角偏差；

(3)将计算出的偏差值去调正机床摆角位置，计算出摆角调正前后的Z轴坐标变化量，此变化量即为摆角偏差补偿值，通过测量程序可直接补偿至数控系统，最终实现摆角偏差的自动化补偿。

2.根据权利要求1所述的一种基于测头的并联机床摆角偏差自动化检测及补偿方法，其特征在于，所述步骤(1)中，长球头和短球头的直径相同，且测量获得长球头和短球头的直径数据。

3.根据权利要求2所述的一种基于测头的并联机床摆角偏差自动化检测及补偿方法，其特征在于，所述步骤(2)中计算长球头的球心坐标的具体过程为：

(2.1.1)计算X/Y轴方向上的长球头的球心坐标BALL1_X、BALL1_Y：需要延X/Y轴正负方向逼近长球头测量球体上的多层圆度坐标，根据多层圆度坐标获得X/Y轴方向上的长球头的球心坐标BALL1_X、BALL1_Y；

(2.1.2)移动长球头至测头顶部10mm处，测量测头顶部坐标三次并得出Z坐标(Z1、Z2、Z3)；

(2.1.3)移动工作台，使测量头置于X/Y轴方向上的长球头的球心坐标BALL1_X、BALL1_Y上，测量长球头的球头顶部坐标Z1，可计算得出长球心Z坐标BALL1_Z＝Z1-球头半径。

4.根据权利要求3所述的一种基于测头的并联机床摆角偏差自动化检测及补偿方法，其特征在于，所述步骤(2.1)计算X/Y轴方向上的长球头的球心坐标BALL1_X、BALL1_Y的具体过程为：

获得多层圆度坐标，即圆1坐标[(X1、X2)、(Y1、Y2)]，圆2坐标[(X3、X4)、(Y3、Y4)]，圆n坐标[(Xn、Xn+1)、(Yn、Yn+1)]；将通过圆1坐标X1与X2平均值计算出Xa1、通过Y1与Y2平均值计算出Ya1，即圆1中心坐标为(Xa1、Ya1)；通过圆2坐标X3与X4平均值计算出Xa2、通过Y3与Y4平均值计算出Ya2，即圆2中心坐标为(Xa2、Ya2)；通过圆n坐标Xn与X+1平均值计算出Xan、通过Yn与Yn+1平均值计算出Yan，即圆1中心坐标为(Xan、Yan)；则长球头球心X坐标BALL1_X＝(Xa1+Xa2+…+Xan)/n，长球头球心Y坐标BALL1_Y＝(Ya1+Ya2+…+Yan)/n。

5.根据权利要求4所述的一种基于测头的并联机床摆角偏差自动化检测及补偿方法，其特征在于，所述步骤(2)中计算短球头的球心坐标的具体过程为：

(2.2.1)计算X/Y轴方向上的短球头的球心坐标BALL2_X、BALL2_Y：需要延X/Y轴正负方向逼近短球头测量球体上的多层圆度坐标，根据多层圆度坐标获得X/Y轴方向上的短球头的球心坐标BALL2_X、BALL2_Y；

(2.2.2)移动短球头至测头顶部10mm处，测量测头顶部坐标三次并得出Z坐标(Z1、Z2、Z3)；

(2.2.3)移动工作台，使测量头置于X/Y轴方向上的短球头的球心坐标BALL2_X、BALL2_Y上，测量短球头的球头顶部坐标Z2，可计算得出短球心Z坐标BALL1_Z＝Z2-球头半径。