[发明专利]一种基于单读数头的圆光栅安装误差标定与修正方法

摘要

本发明涉及一种基于单读数头的圆光栅安装误差标定与修正方法，涉及精密机械领域。解决传统精密角度量测量无法同时达到低成本、高精度、高可靠性、高温度适应性的问题。本发明的方法用千分表保证圆光栅安装位移量误差(包括偏心量、径跳、端跳)在10μm以内，而后使用金属多面体和高精度自准直仪，将位移量误差引起的圆周测角误差进行多区域标定，然后在区域内采用最小二乘法多项式曲线拟合的方式实时修正测角误差。本发明通过空间坐标变换的方法将位移量产生的误差直接转换至圆周测角误差，再通过多区域精密标定的方法拟合出误差修正参数，最后在测量时进行实时修正，降低了对圆光栅的安装要求，实现了使用单读数头达到较理想的角度测量精度。

主权项

一种基于单读数头的圆光栅安装误差标定与修正方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、在安装圆光栅时，使用千分表保证安装的偏心量、径跳和端跳在10μm以内，并精确测量偏心量、径跳、端跳以便分析数据标定和误差修正合理性；步骤2、使用工装将金属多面体安装于旋转部件上，使金属多面体与旋转部件同步运动；步骤3、使用高精度自准直仪对准金属多面体的任意一个面，并调整旋转部件，使高精度自准直仪成像在夹线之间，此时高精度自准直仪读出误差应在“±0.1”之间，记录误差为e1；步骤4、调整旋转部件，若金属多面体面的个数为m，调整角度值应为(360°/m)°，而后读取高精度自准直仪测量误差，记录为em；步骤5、重复步骤4直至旋转一周，在m个面下得到m个测量误差；步骤6、使用最小二乘法多项式曲线拟合的方式，将每个测量范围内的测量误差平均分配，即得到单个区域内的修正公式，从而得到圆光栅0°～360°范围内分段的误差修正公式；步骤7、通过圆光栅读数头获取的测角值，根据步骤6得到的误差修正公式计算误差量，实时对测量数据进行修正。