CN101858739B - 误差补正方法及采用该误差补正方法的工件测量方法 - Google Patents
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Abstract
一种误差补正方法，包括如下步骤：提供一测量装置，该测量装置包括测头和导轨；对导轨的真直度误差进行测量并补正，其中，提供一标准球及标准平面，使该标准球和标准平面分别位于测量装置的两侧，所述测量装置包括两个测头，将其中一个测头与标准球的表面接触以对标准球进行测量，将另一个测头与标准平面接触以对标准平面进行测量，通过对标准球及标准平面进行的测量得出所述导轨的真直度误差；拟合测头的安装倾斜角；计算测头的形状误差；生成系统误差补正文件。该误差补正方法具有降低成本且可保证测量精度的优点。本发明还提供一种采用该误差补正方法的工件测量方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种误差补正方法及采用该误差补正方法的工件测量方法，尤其涉及一种采用软件处理的误差补正方法及工件测量方法。
背景技术
在超精密测量领域，提高测量精度方法普遍是从硬件设计上着手，如采用测量精度较高的接触式测量装置等。为了保证测量精度，接触式测量装置中通常会采用价格较高的精密零部件，如高精度导轨、测头及激光干涉仪等。另外，为了获得精确的测量结果，对测量装置的机械传动及装配精度同样有较高的要求，这就进一步增加了测量装置的制造成本。因此，现有超精密测量装置的整体价格普遍非常高，限制了超精密测量装置的广泛应用。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种可降低测量装置成本且可保证测量精度的误差补正方法及采用该误差补正方法的工件测量方法。
一种误差补正方法，包括如下步骤：
提供一测量装置，该测量装置包括测头和导轨；
对导轨的真直度误差进行测量并补正，其中，提供一标准球及标准平面，使该标准球和标准平面分别位于测量装置的两侧，所述测量装置包括两个测头，将其中一个测头与标准球的表面接触以对标准球进行测量，将另一个测头与标准平面接触以对标准平面进行测量，通过对标准球及标准平面进行的测量得出所述导轨的真直度误差；
拟合测头的安装倾斜角；
计算测头的形状误差；
生成系统误差补正文件。
一种工件测量方法，包括如下步骤：
提供一测量装置，该测量装置包括测头和导轨；
对导轨的真直度误差进行测量并补正，其中，提供一标准球及标准平面，使该标准球和标准平面分别位于测量装置的两侧，所述测量装置包括两个测头，将其中一个测头与标准球的表面接触以对标准球进行测量，将另一个测头与标准平面接触以对标准平面进行测量，通过对标准球及标准平面进行的测量得出所述导轨的真直度误差；
拟合测头的安装倾斜角；
计算测头的形状误差；
生成系统误差补正文件；
提供一工件，该工件具有曲面或者曲线；
采用测量装置对工件的曲面或者曲线进行测量；
对导轨的真直度误差进行测量并补正；
对测头的安装倾斜角误差进行补正；
对测头的形状误差进行补正；
系统生成测量误差。
上述误差补正方法及采用该误差补正方法的工件测量方法中，通过对测量装置因各种因素而产的误差的补正，可以得到较高的测量精度。由于采用软件补正的方式来减少各种误差对测量精度的影响，因此采用该误差补正方法的测量装置的制造、装配、传动等的精度要求可以适当降低，从而减少价格较高的精密零部件的使用数量，进而大大降低了测量装置的制造成本。
附图说明
图1是本发明实施例的误差补正方法的流程图。
图2是图1所示误差补正方法中测量标准球的示意图。
图3是本发明实施例的工件测量方法的流程图。
图4是图3所示工件测量方法中测量工件的示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施方式对本发明提供的误差补正方法及采用该误差补正方法的工件测量方法作进一步详细说明。
请参阅图1和图2，本发明提供的误差补正方法100包括如下步骤：
S102，提供一测量装置20，该测量装置20为接触式测量装置，包括测头21和导轨23，测量装置20中测头21的数量为两个；
S104，对导轨23的真直度误差e1进行测量并补正；
导轨23的真直度误差e1可以通过以下方法进行测量与补正。首先，提供一标准球40和标准平面50，使该标准球40和标准平面50分别位于测量装置20的两侧。接着，将测量装置20的其中一个测头21与标准球40的表面接触以对标准球40进行测量。另一个测头21与标准平面50接触以对标准平面50进行测量。
然后，一个测头21对标准球40的表面进行扫描，得到标准球40一系列的扫描数据(Xn，dz1n)(n=1,2,3……)。另一测头21对标准平面50进行测量，可以采集到导轨23的偏移数据(Xn，dz2n)(n=1,2,3……)。
根据偏移数据(Xn，dz2n)进行直线拟合，得到拟合值k以及附加值b。
标准平面50存在安装倾斜误差，假设标准平面50的倾斜角为θ，那么倾斜角便可根据如下公式得到：
k=tanθ (1)
导轨23的真直度误差e1则为：
e1=dz2n-(k*Xn+b) (2)
经过对导轨23的真直度误差e1补正之后的补正值L1则为：
L1=dz1n+e1 (3)
S106，拟合测头21的安装倾斜角α；
测头21与标准球40的接触点的切线角度为β，因为存在安装倾斜角α，故假设经过导轨23的真直度误差e1补正后的测量值为L2，则：
L2=L1*(cos(α)+sin(α)*tan(β)) (4)
假设测头21不存在安装倾斜角α时的理论值为L’，采用非线性最小二乘法可以拟合出测头的安装倾斜角度α。
S108，计算对测头21的形状误差e2；
通过前述步骤得到导轨23的的真直度误差e1以及测头21的安装倾斜角度α，根据如下公式：
e2=L1-L’ (5)
可以得到测头的形状误差e2。
S110，生成系统误差补正文件。
根据得到的形状误差e2，将其与测头21与标准球40的各个接触点的切线角度β一一对应，可以生成系统误差补正文件。
请同时参阅图1、图3和图4，本发明提供的工件测量方法200包括如下步骤：
S202，通过上述误差补正方法100生成系统误差补正文件；
S204，提供一工件60，该工件60具有曲面或者曲线；
S206，采用测量装置20对工件的曲面或者曲线进行测量；
假设该工件的理论值为A，未进行补正时的测量值为A1。
S208，对导轨23的真直度误差e进行测量并补正；
因为导轨23的真直度误差e在每次测量的时候都可能发生变化，故可通过与步骤S104相同的方式对导轨23的真直度误差e进行测量并补正。
S210，对测头21的安装倾斜角α误差进行补正；
因为测头21的安装倾斜角α为一固定值，故在步骤S208测出导轨的真直度误差e后，计算机可以对测头21的安装倾斜角α误差自动进行补正。
S212，对测头21的形状误差e2进行补正；
因为测头21的形状误差e2也为一固定值，故计算机可以对其自动补正。
S214，系统生成测量误差Err。
通过前述步骤可以计算出对各种误差补正后的测量值A2：
A2=(A1+e)*(cos(α)+sin(α)*tan(β))-e2 (6)
所以得到测量误差Err：
Err=A2-A=(A1+e)*(cos(α)+sin(α)*tan(β))-e2-A (7)
本发明实施例中，采用在计算机中建立数学模型的软件补正方法来对测量中的各种误差进行补正，可以得到较高的测量精准度，同时降低了对测量装置20的制造、安装及传动的精度要求，所以降低了成本。
可以理解，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。
Claims (6)
1.一种误差补正方法，包括以下步骤：
提供一测量装置，所述测量装置包括测头和导轨；
对导轨的真直度误差进行测量并补正，其中，提供一标准球及标准平面，使该标准球和标准平面分别位于测量装置的两侧，所述测量装置包括两个测头，将其中一个测头与标准球的表面接触以对标准球进行测量，将另一个测头与标准平面接触以对标准平面进行测量，通过对标准球及标准平面进行的测量得出所述导轨的真直度误差；
拟合测头的安装倾斜角；
计算测头的形状误差；
生成系统误差补正文件。
2.如权利要求1所述的误差补正方法，其特征在于：所述测头的安装倾斜角采用最小二乘法拟合。
3.如权利要求1所述的误差补正方法，其特征在于：所述测量装置为接触式测量装置。
4.一种工件测量方法，包括以下步骤：
提供一测量装置，所述测量装置包括测头和导轨；
对导轨的真直度误差进行测量并补正，其中，提供一标准球及标准平面，使该标准球和标准平面分别位于测量装置的两侧，所述测量装置包括两个测头，将其中一个测头与标准球的表面接触以对标准球进行测量，将另一个测头与标准平面接触以对标准平面进行测量，通过对标准球及标准平面进行的测量得出所述导轨的真直度误差；
拟合测头的安装倾斜角；
计算测头的形状误差；
生成系统误差补正文件；
提供一工件，所述工件具有曲面或者曲线；
采用测量装置对所述工件的曲面或者曲线进行测量；
对导轨的真直度误差进行测量并补正；
对测头的安装倾斜角误差进行补正；
对测头的形状误差进行补正；
系统生成测量误差。
5.如权利要求4所述的工件测量方法，其特征在于：所述测头的安装倾斜角采用最小二乘法拟合。
6.如权利要求4所述的工件测量方法，其特征在于：所述测量装置为接触式测量装置。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003232625A (ja) * | 2002-02-12 | 2003-08-22 | Mitsutoyo Corp | 真直度測定法 |
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Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2003232625A (ja) * | 2002-02-12 | 2003-08-22 | Mitsutoyo Corp | 真直度測定法 |
| CN1499426A (zh) * | 2002-11-04 | 2004-05-26 | 力捷电脑股份有限公司 | 改善扫描模块抖动的方法及判断扫描模块抖动来源的方法 |
| CN101149257A (zh) * | 2006-09-22 | 2008-03-26 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 测长装置 |
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