CN112361957B - 一种多个定位器空间位置关系测量与调整方法 - Google Patents

一种多个定位器空间位置关系测量与调整方法 Download PDF

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CN112361957B CN202011060945.4A CN202011060945A CN112361957B CN 112361957 B CN112361957 B CN 112361957B CN 202011060945 A CN202011060945 A CN 202011060945A CN 112361957 B CN112361957 B CN 112361957B
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Abstract

本发明公开了一种多个定位器空间位置关系测量与调整方法，通过基准定位器在基准X轴、基准Y轴、基准Z轴上分别测量正限位点坐标与负限位点坐标并建立基准坐标系；通过调节定位器在调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴上分别测量正限位点坐标与负限位点坐标，得到调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴分别与基准X轴、基准Y轴、基准Z轴两两之间的空间位置关系，并计算得出调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴分别与基准X轴、基准Y轴、基准Z轴两两之间的调整量，然后对调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴的空间位置进行精确便捷量化调整，使得各定位器之间的空间位置之间的误差达标。

Description

一种多个定位器空间位置关系测量与调整方法
技术领域
本发明属于设备空间位置调试的技术领域，具体涉及一种多个定位器空间位置关系测量与调整方法。
背景技术
在大部件调姿对合领域，大多采用多个定位器串并联的方式构建调姿平台，多个定位器联动完成部件姿态的调整，多个定位器的空间相互位置关系直接影响了姿态调整的精度，如精度超差调姿过程中会导致部件拉扯挤压。在设备安装调试时对于多个定位器空间位置关系测量与调整，现有技术大多采用平尺作为中间参考基准的方法，精度影响变量多，累积误差较大，如定位器间跨度大，则还需制作加长过桥工装，且一次只能测量、调整一个方向的一个运动轴，过程繁琐且外界影响因素较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多个定位器空间位置关系测量与调整方法，实现了多个定位器空间位置关系的直接测量与可视化调整定量，有效的保证了多个定位器的空间位置关系精度，避免了调姿过程中定位器对产品的积压拉扯，降低了设备安装调试过程对技术人员水平的依赖程度， 大幅提高了多个定位器空间位置关系的测量与调整的工作效率。
本发明通过下述技术方案实现：
一种多个定位器空间位置关系测量与调整方法，包括以下步骤：
步骤1、确定相互垂直的基准X轴与基准Y轴，并采用基准定位器对基准X轴与基准Y轴进行调平，使得基准X-Y平面保持水平，并建立垂直于基准X-Y平面的基准Z轴形成基准坐标系；
步骤2、在基准坐标系下采用调节定位器分别测量调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴的调节定位坐标，并通过调节定位坐标计算调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴分别与基准X轴、基准Y轴、基准Z轴的空间位置关系；
步骤3、根据步骤2中的空间位置关系计算调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴分别与基准X轴、基准Y轴、基准Z轴两两之间的调整量；
步骤4、根据调整量分别调节定位器X-Y平面、定位器Y-Z平面、定位器X-Z平面达标；
步骤5、重复步骤3复查调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴分别与基准X轴、基准Y轴、基准Z轴的空间位置关系，若空间位置关系的精度处于允差范围之内，则完成调整；若空间位置关系的精度处于允差范围之外，重复步骤4直至空间位置关系的精度达标。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述步骤2中，在调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴上均选取两个点分别为正限位点与负限位点，然后将调节定位器分别移动至正限位点与负限位点处测量得到正限位点坐标与负限位点坐标，并通过正限位坐标与负限位坐标得出调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴的空间位置向量。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述空间位置关系为是指调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴与基准X轴、基准Y轴、基准Z轴两两之间的夹角关系，所述夹角关系的计算公式如下：
调节定位器X轴分别与基准X轴、基准Y轴、基准Z轴之间的夹角为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
Figure 556057DEST_PATH_IMAGE001
；
其中：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
Figure 286247DEST_PATH_IMAGE003
为调节定位器X轴与基准X轴之间的夹角；
Figure DEST_PATH_IMAGE005
Figure 128301DEST_PATH_IMAGE005
为调节定位器X轴与基准Y轴之间的夹角；
Figure DEST_PATH_IMAGE007
Figure 336560DEST_PATH_IMAGE007
为调节定位器X轴与基准Z轴之间的夹角；
Figure DEST_PATH_IMAGE009
Figure 150932DEST_PATH_IMAGE009
为调节定位器X轴的负限位点的X坐标值；
Figure DEST_PATH_IMAGE011
Figure 837042DEST_PATH_IMAGE011
为调节定位器X轴的正限位点的X坐标；
Figure DEST_PATH_IMAGE013
Figure 166392DEST_PATH_IMAGE013
为调节定位器X轴的负限位点的Y坐标；
Figure DEST_PATH_IMAGE015
Figure 178341DEST_PATH_IMAGE015
为调节定位器X轴的正限位点的Y坐标；
Figure DEST_PATH_IMAGE017
Figure 909537DEST_PATH_IMAGE017
为调节定位器X轴的负限位点的Z坐标；
Figure DEST_PATH_IMAGE019
Figure 902901DEST_PATH_IMAGE019
为调节定位器X轴的正限位点的Z坐标；
调节定位器Y轴分别与基准X轴、基准Y轴、基准Z轴之间的夹角为：
Figure 470280DEST_PATH_IMAGE020
Figure 207291DEST_PATH_IMAGE020
；
其中：
Figure 792993DEST_PATH_IMAGE022
Figure 222838DEST_PATH_IMAGE022
为调节定位器Y轴与基准X轴之间的夹角；
Figure 277513DEST_PATH_IMAGE024
Figure 552636DEST_PATH_IMAGE024
为调节定位器Y轴与基准Y轴之间的夹角；
Figure 196107DEST_PATH_IMAGE026
Figure 593590DEST_PATH_IMAGE026
为调节定位器Y轴与基准Z轴之间的夹角；
Figure 322512DEST_PATH_IMAGE028
Figure 401326DEST_PATH_IMAGE028
为调节定位器Y轴的负限位点的X坐标；
Figure 712353DEST_PATH_IMAGE030
Figure 484000DEST_PATH_IMAGE030
为调节定位器Y轴的正限位点的X坐标；
Figure 434639DEST_PATH_IMAGE032
Figure 379461DEST_PATH_IMAGE032
为调节定位器Y轴的负限位点的Y坐标；
Figure 731945DEST_PATH_IMAGE034
Figure 674493DEST_PATH_IMAGE034
为调节定位器Y轴的正限位点的Y坐标；
Figure 925477DEST_PATH_IMAGE036
Figure 346094DEST_PATH_IMAGE036
为调节定位器Y轴的负限位点的Z坐标；
Figure 880980DEST_PATH_IMAGE038
Figure 994430DEST_PATH_IMAGE038
为调节定位器Y轴的正限位点的Z坐标；
调节定位器Z轴分别与基准X轴、基准Y轴、基准Z轴之间的夹角为：
Figure DEST_PATH_IMAGE039
Figure 732710DEST_PATH_IMAGE039
；
其中：
Figure DEST_PATH_IMAGE041
Figure 19335DEST_PATH_IMAGE041
为调节定位器Z轴与基准X轴之间的夹角；
Figure DEST_PATH_IMAGE043
Figure 956198DEST_PATH_IMAGE043
为调节定位器Z轴与基准Y轴之间的夹角；
Figure DEST_PATH_IMAGE045
Figure 240549DEST_PATH_IMAGE046
为调节定位器Z轴与基准Z轴之间的夹角；
Figure 466125DEST_PATH_IMAGE048
Figure 494124DEST_PATH_IMAGE048
为调节定位器Z轴的负限位点的X坐标；
Figure 738023DEST_PATH_IMAGE050
Figure 927696DEST_PATH_IMAGE050
为调节定位器Z轴的正限位点的X坐标；
Figure 640568DEST_PATH_IMAGE052
Figure 206679DEST_PATH_IMAGE052
为调节定位器Z轴的负限位点的Y坐标；
Figure 570664DEST_PATH_IMAGE054
Figure 931238DEST_PATH_IMAGE054
为调节定位器Z轴的正限位点的Y坐标；
Figure 318357DEST_PATH_IMAGE056
Figure 501208DEST_PATH_IMAGE056
为调节定位器Z轴的负限位点的Z坐标；
Figure 391804DEST_PATH_IMAGE058
Figure 188858DEST_PATH_IMAGE058
为调节定位器Z轴的正限位点的Z坐标。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述调整量的计算公式如下：
调节定位器X轴分别与基准Y轴、基准Z轴之间的调整量为：
Figure DEST_PATH_IMAGE059
Figure 860011DEST_PATH_IMAGE059
；
其中：
Figure DEST_PATH_IMAGE061
Figure 846553DEST_PATH_IMAGE061
为调节定位器X轴与基准Y轴之间的调整量；
Figure DEST_PATH_IMAGE063
Figure 919551DEST_PATH_IMAGE063
为调节定位器X轴与基准Z轴之间的调整量；
Figure 887507DEST_PATH_IMAGE005
Figure 983639DEST_PATH_IMAGE005
为调节定位器X轴与基准Y轴之间的夹角；
Figure 508292DEST_PATH_IMAGE007
Figure 373480DEST_PATH_IMAGE007
为调节定位器X轴与基准Z轴之间的夹角；
Figure 574654DEST_PATH_IMAGE009
Figure 158083DEST_PATH_IMAGE009
为调节定位器X轴的负限位点的X坐标值；
Figure 407798DEST_PATH_IMAGE011
Figure 956854DEST_PATH_IMAGE011
为调节定位器X轴的正限位点的X坐标；
Figure DEST_PATH_IMAGE065
Figure 328929DEST_PATH_IMAGE065
为调节定位器X轴的负限位点的Y坐标值；
Figure DEST_PATH_IMAGE067
Figure 286738DEST_PATH_IMAGE067
为调节定位器X轴的正限位点的Y坐标；
Figure DEST_PATH_IMAGE069
Figure 153194DEST_PATH_IMAGE069
为调节定位器X轴的负限位点的Z坐标值；
Figure DEST_PATH_IMAGE071
Figure 55291DEST_PATH_IMAGE071
为调节定位器X轴的正限位点的Z坐标；
调节定位器Y轴分别与基准X轴、基准Z轴之间的调整量为：
Figure 535951DEST_PATH_IMAGE072
Figure 828392DEST_PATH_IMAGE072
；
其中：
Figure 498539DEST_PATH_IMAGE074
Figure 192825DEST_PATH_IMAGE074
为调节定位器Y轴与基准X轴之间的调整量；
Figure 844387DEST_PATH_IMAGE076
Figure 952020DEST_PATH_IMAGE076
为调节定位器Y轴与基准Z轴之间的调整量；
Figure 347229DEST_PATH_IMAGE078
Figure 896022DEST_PATH_IMAGE078
为调节定位器Y轴与基准X轴之间的夹角；
Figure 797113DEST_PATH_IMAGE080
Figure 64147DEST_PATH_IMAGE080
为调节定位器Y轴与基准Z轴之间的夹角；
Figure 263047DEST_PATH_IMAGE028
Figure 728663DEST_PATH_IMAGE028
为调节定位器Y轴的负限位点的X坐标值；
Figure 987606DEST_PATH_IMAGE030
Figure 741936DEST_PATH_IMAGE030
为调节定位器Y轴的正限位点的X坐标；
Figure 291997DEST_PATH_IMAGE082
Figure 815382DEST_PATH_IMAGE082
为调节定位器Y轴的负限位点的Y坐标值；
Figure 245226DEST_PATH_IMAGE084
Figure 283589DEST_PATH_IMAGE084
为调节定位器Y轴的正限位点的Y坐标；
Figure 824292DEST_PATH_IMAGE086
Figure 467763DEST_PATH_IMAGE086
为调节定位器Y轴的负限位点的Z坐标值；
Figure 615979DEST_PATH_IMAGE088
Figure 344900DEST_PATH_IMAGE088
为调节定位器Y轴的正限位点的Z坐标；
调节定位器Z轴分别与基准X轴、基准Y轴之间的调整量为：
Figure DEST_PATH_IMAGE089
Figure 486032DEST_PATH_IMAGE089
；
其中：
Figure DEST_PATH_IMAGE091
Figure 984009DEST_PATH_IMAGE091
为调节定位器Z轴与基准X轴之间的调整量；
Figure DEST_PATH_IMAGE093
Figure 303126DEST_PATH_IMAGE093
为调节定位器Z轴与基准Y轴之间的调整量；
Figure DEST_PATH_IMAGE095
Figure 581661DEST_PATH_IMAGE095
为调节定位器Z轴与基准X轴之间的夹角；
Figure DEST_PATH_IMAGE097
Figure 464166DEST_PATH_IMAGE097
为调节定位器Z轴与基准Y轴之间的夹角；
Figure 629699DEST_PATH_IMAGE098
Figure 572248DEST_PATH_IMAGE098
为调节定位器Z轴的负限位点的X坐标值；
Figure DEST_PATH_IMAGE099
Figure 72499DEST_PATH_IMAGE099
为调节定位器Z轴的正限位点的X坐标；
Figure DEST_PATH_IMAGE101
Figure 493116DEST_PATH_IMAGE101
为调节定位器Z轴的负限位点的Y坐标值；
Figure DEST_PATH_IMAGE103
Figure 778735DEST_PATH_IMAGE103
为调节定位器Z轴的正限位点的Y坐标；
Figure DEST_PATH_IMAGE105
Figure 688922DEST_PATH_IMAGE105
为调节定位器Z轴的负限位点的Z坐标值；
Figure DEST_PATH_IMAGE107
Figure 614153DEST_PATH_IMAGE107
为调节定位器Z轴的正限位点的Z坐标。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述基准坐标系的建立步骤如下：
步骤1.1、选取相互垂直的基准X轴与基准Y轴，并在基准X轴与基准Y轴上均选取正限位点与负限位点，并在正限位点与负限位点安装基准定位器，并通过基准定位器测量得到基准X轴与基准Y轴的正限位基准点坐标与负限位基准点坐标；
步骤1.2、选取基准X轴与基准Y轴中行程较长的坐标轴作为基准坐标轴，并通过测量得到的正限位基准点坐标与负限位基准点坐标分别沿基准X轴与基准Y轴设置导轨，然后在导轨上依次设置平尺与框式水平仪，通过平尺与框式水平仪测量并调整基准X轴与基准Y轴的水平度，调节基准X轴与基准Y轴构成的基准X-Y平面至水平；
步骤1.3、建立基准Z轴，并在基准Z轴上选取正限位点与负限位点，并在正限位点与负限位点安装基准定位器，并通过基准定位器测量得到基准Z轴的正限位基准点坐标与负限位基准点坐标；
步骤1.4、通过基准Z轴的正限位基准点坐标与负限位基准点坐标将基准Z轴调节至垂直于基准X-Y平面的状态，完成基准坐标系的建立。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述步骤4中，分别在定位器X-Y平面、定位器Y-Z平面、定位器X-Z平面上设置两个百分表，然后根据调整量进行平面位置调节，同时参考两个百分表的读数，调节当前平面达标。
为了更好的实现本发明，进一步地，将激光跟踪仪靶标固定在基准定位器及调节定位器上，然后采用激光跟踪仪监测激光跟踪仪靶标的位置，即得到基准定位器及调节定位器所在位置的坐标。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明通过建立基准坐标系，然后使用激光跟踪仪分别测量其余调节定位器的调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴的空间位置，再分析调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴与基准X轴、基准Y轴、基准Z轴两两之间的空间位置关系及调整量，最后使用两个百分表分别置于待调整的定位器平面两端对所在的定位器平面的空间位置进行精确便捷的量化调节，进而有效减少各定位器的空间位置之间的误差，大大提高了多个定位器之间位置关系调节的效率并减少了调节误差，进而有效保证了后续通过定位器进行位姿调节的精度。
附图说明
图1为定位器空间位置测量与调整原理示意图；
图2为定位器平面调节示意图。
具体实施方式
实施例1：
本实施例的一种多个定位器空间位置关系测量与调整方法，如图1所示，步骤1、确定相互垂直的基准X轴与基准Y轴，并采用基准定位器对基准X轴与基准Y轴进行调平，使得基准X-Y平面保持水平，并建立垂直于基准X-Y平面的基准Z轴形成基准坐标系；
步骤2、在基准坐标系下采用调节定位器分别测量调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴的调节定位坐标，并通过调节定位坐标计算调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴分别与基准X轴、基准Y轴、基准Z轴两两之间的空间位置关系；
步骤3、根据步骤2中的空间位置关系计算调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴分别与基准X轴、基准Y轴、基准Z轴两两之间的调整量；
步骤4、根据调整量分别调节定位器X-Y平面、定位器Y-Z平面、定位器X-Z平面达标；如需要调节定位器X-Y平面达标，则需要根据调节定位器X轴与基准Y轴、调节定位器X轴与基准Z轴之间的调整量对调节定位器X轴的空间位置进行调节，根据调节定位器Y轴与基准X轴、调节定位器Y轴与基准Z轴之间的调整量对调节定位器Y轴的空间位置进行调节，最终实现对定位器X-Y平面的位置进行调节，使得定位器X-Y平面与基准X-Y平面之间的共面误差在误差允许范围之内。
步骤5、重复步骤3复查调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴分别与基准X轴、基准Y轴、基准Z轴的空间位置关系，若空间位置关系的精度处于允差范围之内，则完成调整；若空间位置关系的精度处于允差范围之外，重复步骤4直至空间位置关系的精度达标。
对于其余n个调节定位器，也按照上述方式进行调节，以实现与定位器坐标系与基准坐标系之间的空间位置拟合，减少各个定位器坐标系之间的空间位置误差。通过调节定位器直接采集调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴上的调节定位坐标，进而快速准确地确定调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴分别与基准X轴、基准Y轴、基准Z轴两两之间的空间位置关系，并根据空间位置关系精确得出调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴分别与基准X轴、基准Y轴、基准Z轴两两之间的调整量，进而根据调整量准确直观快捷地对不同定位之间的空间位置关系进行准确高效的测量与调节，大大提高了多个定位器之间空间位置关系统一调节的工作效率与精确度，实现了对多个定位器空间位置关系调节的量化。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，所述步骤2中，在调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴上均选取两个点分别为正限位点与负限位点，然后将调节定位器分别移动至正限位点与负限位点处测量得到正限位点坐标与负限位点坐标，并通过正限位坐标与负限位坐标得出调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴的空间位置向量。
在调节定位器X轴上分别选取正限位点与负限位点，调节定位器X轴的负限位测量点坐标为
Figure DEST_PATH_IMAGE109
Figure 651510DEST_PATH_IMAGE109
、调节定位器X轴的正限位测量点坐标为
Figure DEST_PATH_IMAGE111
Figure 40903DEST_PATH_IMAGE112
；调节定位器Y轴 负限位测量点的坐标为
Figure 325254DEST_PATH_IMAGE114
Figure DEST_PATH_IMAGE115
、调节定位器Y轴的正限位测量点的坐标为
Figure DEST_PATH_IMAGE117
Figure 550830DEST_PATH_IMAGE117
；调节定位器Z轴 负限位测量点的坐标为
Figure DEST_PATH_IMAGE119
Figure 375567DEST_PATH_IMAGE120
、调节定位器Z轴的正限位测量点的坐标为
Figure 557149DEST_PATH_IMAGE122
Figure DEST_PATH_IMAGE123
。
则调节定位器X轴可通过空间位置向量
Figure DEST_PATH_IMAGE125
Figure 825451DEST_PATH_IMAGE125
表示，调节定位器Y轴可通过空间位置向量
Figure DEST_PATH_IMAGE127
Figure 787591DEST_PATH_IMAGE127
表示，调节定位器Z轴可通过空间位置向量
Figure DEST_PATH_IMAGE129
Figure DEST_PATH_IMAGE130
表示。
通过将调节定位器分别移动至正限位点坐标与负限位点坐标测量得到正限位坐标与负限位坐标，并通过正限位坐标与负限位坐标之间形成的空间位置向量即可准确便捷的表示调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴，使得后续空间位置调节更加准确便捷。
本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。
实施例3：
本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，所述空间位置关系为是指调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴与基准X轴、基准Y轴、基准Z轴两两之间的夹角关系，所述夹角关系的计算公式如下：
调节定位器X轴分别与基准X轴、基准Y轴、基准Z轴之间的夹角为：
Figure 166750DEST_PATH_IMAGE001
Figure 202840DEST_PATH_IMAGE001
；
其中：
Figure 828993DEST_PATH_IMAGE003
Figure 278429DEST_PATH_IMAGE003
为调节定位器X轴与基准X轴之间的夹角；
Figure 382651DEST_PATH_IMAGE005
Figure 538826DEST_PATH_IMAGE005
为调节定位器X轴与基准Y轴之间的夹角；
Figure 148930DEST_PATH_IMAGE007
Figure 757766DEST_PATH_IMAGE007
为调节定位器X轴与基准Z轴之间的夹角；
Figure 931258DEST_PATH_IMAGE009
Figure 4256DEST_PATH_IMAGE009
为调节定位器X轴的负限位点的X坐标值；
Figure 972212DEST_PATH_IMAGE011
Figure 68344DEST_PATH_IMAGE011
为调节定位器X轴的正限位点的X坐标；
Figure 327419DEST_PATH_IMAGE013
Figure 458186DEST_PATH_IMAGE013
为调节定位器X轴的负限位点的Y坐标；
Figure 597043DEST_PATH_IMAGE015
Figure 242788DEST_PATH_IMAGE015
为调节定位器X轴的正限位点的Y坐标；
Figure 492504DEST_PATH_IMAGE017
Figure 477777DEST_PATH_IMAGE017
为调节定位器X轴的负限位点的Z坐标；
Figure 600585DEST_PATH_IMAGE019
Figure 671309DEST_PATH_IMAGE019
为调节定位器X轴的正限位点的Z坐标；
调节定位器Y轴分别与基准X轴、基准Y轴、基准Z轴之间的夹角为：
Figure 724716DEST_PATH_IMAGE020
Figure 626813DEST_PATH_IMAGE020
；
其中：
Figure 107473DEST_PATH_IMAGE022
Figure 399914DEST_PATH_IMAGE022
为调节定位器Y轴与基准X轴之间的夹角；
Figure 58342DEST_PATH_IMAGE024
Figure 752629DEST_PATH_IMAGE024
为调节定位器Y轴与基准Y轴之间的夹角；
Figure 404190DEST_PATH_IMAGE026
Figure 511823DEST_PATH_IMAGE026
为调节定位器Y轴与基准Z轴之间的夹角；
Figure 907032DEST_PATH_IMAGE028
Figure 455825DEST_PATH_IMAGE028
为调节定位器Y轴的负限位点的X坐标；
Figure 356916DEST_PATH_IMAGE030
Figure 623950DEST_PATH_IMAGE030
为调节定位器Y轴的正限位点的X坐标；
Figure 557271DEST_PATH_IMAGE032
Figure 288466DEST_PATH_IMAGE032
为调节定位器Y轴的负限位点的Y坐标；
Figure 547409DEST_PATH_IMAGE034
Figure 36159DEST_PATH_IMAGE034
为调节定位器Y轴的正限位点的Y坐标；
Figure 851800DEST_PATH_IMAGE036
Figure 375185DEST_PATH_IMAGE036
为调节定位器Y轴的负限位点的Z坐标；
Figure 539450DEST_PATH_IMAGE038
Figure 843392DEST_PATH_IMAGE038
为调节定位器Y轴的正限位点的Z坐标；
调节定位器Z轴分别与基准X轴、基准Y轴、基准Z轴之间的夹角为：
Figure 384095DEST_PATH_IMAGE039
Figure 761987DEST_PATH_IMAGE039
；
其中：
Figure 175782DEST_PATH_IMAGE041
Figure 639124DEST_PATH_IMAGE041
为调节定位器Z轴与基准X轴之间的夹角；
Figure 45835DEST_PATH_IMAGE043
Figure 543812DEST_PATH_IMAGE043
为调节定位器Z轴与基准Y轴之间的夹角；
Figure 49880DEST_PATH_IMAGE045
Figure 79147DEST_PATH_IMAGE046
为调节定位器Z轴与基准Z轴之间的夹角；
Figure 961652DEST_PATH_IMAGE048
Figure 314136DEST_PATH_IMAGE048
为调节定位器Z轴的负限位点的X坐标；
Figure 53422DEST_PATH_IMAGE050
Figure 491357DEST_PATH_IMAGE050
为调节定位器Z轴的正限位点的X坐标；
Figure 177553DEST_PATH_IMAGE052
Figure 197593DEST_PATH_IMAGE052
为调节定位器Z轴的负限位点的Y坐标；
Figure 311042DEST_PATH_IMAGE054
Figure 236273DEST_PATH_IMAGE054
为调节定位器Z轴的正限位点的Y坐标；
Figure 522898DEST_PATH_IMAGE056
Figure 849974DEST_PATH_IMAGE056
为调节定位器Z轴的负限位点的Z坐标；
Figure 947374DEST_PATH_IMAGE058
Figure 94322DEST_PATH_IMAGE058
为调节定位器Z轴的正限位点的Z坐标。
本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。
实施例4：
本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，所述调整量的计算公式如下：
调节定位器X轴分别与基准Y轴、基准Z轴之间的调整量为：
Figure 122320DEST_PATH_IMAGE059
Figure 366220DEST_PATH_IMAGE059
；
其中：
Figure 821472DEST_PATH_IMAGE061
Figure 721295DEST_PATH_IMAGE061
为调节定位器X轴与基准Y轴之间的调整量；
Figure 100455DEST_PATH_IMAGE063
Figure 136544DEST_PATH_IMAGE063
为调节定位器X轴与基准Z轴之间的调整量；
Figure 762697DEST_PATH_IMAGE005
Figure 946554DEST_PATH_IMAGE005
为调节定位器X轴与基准Y轴之间的夹角；
Figure 316355DEST_PATH_IMAGE007
Figure 472530DEST_PATH_IMAGE007
为调节定位器X轴与基准Z轴之间的夹角；
Figure 82634DEST_PATH_IMAGE009
Figure 691470DEST_PATH_IMAGE009
为调节定位器X轴的负限位点的X坐标值；
Figure 599383DEST_PATH_IMAGE011
Figure 672382DEST_PATH_IMAGE011
为调节定位器X轴的正限位点的X坐标；
Figure 640338DEST_PATH_IMAGE065
Figure 736470DEST_PATH_IMAGE065
为调节定位器X轴的负限位点的Y坐标值；
Figure 261123DEST_PATH_IMAGE067
Figure 391890DEST_PATH_IMAGE067
为调节定位器X轴的正限位点的Y坐标；
Figure DEST_PATH_IMAGE131
Figure 593064DEST_PATH_IMAGE131
为调节定位器X轴的负限位点的Z坐标值；
Figure DEST_PATH_IMAGE132
Figure 723962DEST_PATH_IMAGE132
为调节定位器X轴的正限位点的Z坐标；
调节定位器Y轴分别与基准X轴、基准Z轴之间的调整量为：
Figure 239257DEST_PATH_IMAGE072
Figure 224531DEST_PATH_IMAGE072
；
其中：
Figure 596606DEST_PATH_IMAGE074
Figure 401751DEST_PATH_IMAGE074
为调节定位器Y轴与基准X轴之间的调整量；
Figure 455158DEST_PATH_IMAGE076
Figure 107987DEST_PATH_IMAGE076
为调节定位器Y轴与基准Z轴之间的调整量；
Figure 588647DEST_PATH_IMAGE078
Figure 146668DEST_PATH_IMAGE078
为调节定位器Y轴与基准X轴之间的夹角；
Figure 800503DEST_PATH_IMAGE080
Figure 760369DEST_PATH_IMAGE080
为调节定位器Y轴与基准Z轴之间的夹角；
Figure 411930DEST_PATH_IMAGE028
Figure 4716DEST_PATH_IMAGE028
为调节定位器Y轴的负限位点的X坐标值；
Figure 399925DEST_PATH_IMAGE030
Figure 214298DEST_PATH_IMAGE030
为调节定位器Y轴的正限位点的X坐标；
Figure 99077DEST_PATH_IMAGE082
Figure 366110DEST_PATH_IMAGE082
为调节定位器Y轴的负限位点的Y坐标值；
Figure 565011DEST_PATH_IMAGE084
Figure 46939DEST_PATH_IMAGE084
为调节定位器Y轴的正限位点的Y坐标；
Figure 40302DEST_PATH_IMAGE086
Figure 794632DEST_PATH_IMAGE086
为调节定位器Y轴的负限位点的Z坐标值；
Figure 859540DEST_PATH_IMAGE088
Figure 382925DEST_PATH_IMAGE088
为调节定位器Y轴的正限位点的Z坐标；
调节定位器Z轴分别与基准X轴、基准Y轴之间的调整量为：
Figure 547190DEST_PATH_IMAGE089
Figure 601865DEST_PATH_IMAGE089
；
其中：
Figure 142568DEST_PATH_IMAGE091
Figure 520459DEST_PATH_IMAGE091
为调节定位器Z轴与基准X轴之间的调整量；
Figure 183522DEST_PATH_IMAGE093
Figure 646864DEST_PATH_IMAGE093
为调节定位器Z轴与基准Y轴之间的调整量；
Figure 991258DEST_PATH_IMAGE095
Figure 36705DEST_PATH_IMAGE095
为调节定位器Z轴与基准X轴之间的夹角；
Figure 808352DEST_PATH_IMAGE097
Figure 758991DEST_PATH_IMAGE097
为调节定位器Z轴与基准Y轴之间的夹角；
Figure 641496DEST_PATH_IMAGE098
Figure 56297DEST_PATH_IMAGE098
为调节定位器Z轴的负限位点的X坐标值；
Figure 885930DEST_PATH_IMAGE099
Figure 323865DEST_PATH_IMAGE099
为调节定位器Z轴的正限位点的X坐标；
Figure 10061DEST_PATH_IMAGE101
Figure 30101DEST_PATH_IMAGE101
为调节定位器Z轴的负限位点的Y坐标值；
Figure 143550DEST_PATH_IMAGE103
Figure 68781DEST_PATH_IMAGE103
为调节定位器Z轴的正限位点的Y坐标；
Figure 355406DEST_PATH_IMAGE105
Figure 682482DEST_PATH_IMAGE105
为调节定位器Z轴的负限位点的Z坐标值；
Figure 514303DEST_PATH_IMAGE107
Figure 926830DEST_PATH_IMAGE107
为调节定位器Z轴的正限位点的Z坐标。
本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。
实施例5：
本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，所述基准坐标系的建立步骤如下：
步骤1.1、选取相互垂直的基准X轴与基准Y轴，并在基准X轴与基准Y轴上均选取正限位点与负限位点，并在正限位点与负限位点安装基准定位器，并通过基准定位器测量得到基准X轴与基准Y轴的正限位基准点坐标与负限位基准点坐标；
步骤1.2、选取基准X轴与基准Y轴中行程较长的坐标轴作为基准坐标轴，并通过测量得到的正限位基准点坐标与负限位基准点坐标分别沿基准X轴与基准Y轴设置导轨，然后在导轨上依次设置平尺与框式水平仪，通过平尺与框式水平仪测量并调整基准X轴与基准Y轴的水平度，调节基准X轴与基准Y轴构成的基准X-Y平面至水平；
步骤1.3、建立基准Z轴，并在基准Z轴上选取正限位点与负限位点，并在正限位点与负限位点安装基准定位器，并通过基准定位器测量得到基准Z轴的正限位基准点坐标与负限位基准点坐标；
步骤1.4、通过基准Z轴的正限位基准点坐标与负限位基准点坐标将基准Z轴调节至垂直于基准X-Y平面的状态，完成基准坐标系的建立。
进一步的，在导轨上安装平尺与框式水平定位仪之前，需要用对导轨的安装面进行清洁，以保证后续检测的准确度。
本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。
实施例6：
本实施例在上述实施例1-5任一项的基础上做进一步优化，如图2所示，所述步骤4中，分别在定位器X-Y平面、定位器Y-Z平面、定位器X-Z平面上设置两个百分表，然后根据调整量进行平面位置调节，同时参考两个百分表的读数，调节当前平面达标。
如在定位器X-Y平面的两端分别设置百分表，然后根据调节定位器X轴与基准Y轴、调节定位器X轴与基准Z轴之间的调整量调节调节定位器X轴的空间位置，根据调节定位器Y轴与基准X轴、调节定位器Y轴与基准Z轴之间的调整量调节调节定位器Y轴的空间位置，进而实现对定位器X-Y平面的空间位置进行调节，同时根据两个百分表的读数，即可直观准确的判断定位器X-Y平面与基准X-Y平面之间的误差是否在允许误差范围之内。
本实施例的其他部分与上述实施例1-5任一项相同，故不再赘述。
实施例7：
本实施例在上述实施例1-6任一项的基础上做进一步优化，将激光跟踪仪靶标固定在基准定位器及调节定位器上，然后采用激光跟踪仪监测激光跟踪仪靶标的位置，即得到基准定位器及调节定位器所在位置的坐标。通过激光跟踪仪对激光跟踪仪靶标进行追踪检测，能够更加精确地得到基准定位器及调节定位器所在位置的坐标，有效保证后续空间位置调节的精度。
本实施例的其他部分与上述实施例1-6任一项相同，故不再赘述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种多个定位器空间位置关系测量与调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、确定相互垂直的基准X轴与基准Y轴，并采用基准定位器对基准X轴与基准Y轴进行调平，使得基准X-Y平面保持水平，并建立垂直于基准X-Y平面的基准Z轴形成基准坐标系；
步骤2、在基准坐标系下采用调节定位器分别测量调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴的调节定位坐标，并通过调节定位坐标计算调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴分别与基准X轴、基准Y轴、基准Z轴的空间位置关系；
步骤3、根据步骤2中的空间位置关系计算调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴分别与基准X轴、基准Y轴、基准Z轴两两之间的调整量；
步骤4、根据调整量分别调整调节定位器X-Y平面、调节定位器Y-Z平面、调节定位器X-Z平面达标；
步骤5、重复步骤3复查调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴分别与基准X轴、基准Y轴、基准Z轴的空间位置关系，若空间位置关系的精度处于允差范围之内，则完成调整；若空间位置关系的精度处于允差范围之外，则重复步骤4直至空间位置关系的精度达标；
所述步骤2中，在调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴上均选取两个点分别为正限位点与负限位点，然后将调节定位器分别移动至正限位点与负限位点处测量得到正限位点坐标与负限位点坐标，并通过正限位坐标与负限位坐标得出调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴的空间位置向量；
所述空间位置关系为是指调节定位器X轴、调节定位器Y轴、调节定位器Z轴与基准X轴、基准Y轴、基准Z轴两两之间的夹角关系，所述夹角关系的计算公式如下：
调节定位器X轴分别与基准X轴、基准Y轴、基准Z轴之间的夹角为：
Figure FDA0003319959350000011
其中：αx为调节定位器X轴与基准X轴之间的夹角；βx为调节定位器X轴与基准Y轴之间的夹角；γx为调节定位器X轴与基准Z轴之间的夹角；Bx1X为调节定位器X轴的负限位点的X坐标值；Bx2X为调节定位器X轴的正限位点的X坐标；Bx1Y为调节定位器X轴的负限位点的Y坐标；Bx2Y为调节定位器X轴的正限位点的Y坐标；Bx1Z为调节定位器X轴的负限位点的Z坐标；Bx2Z为调节定位器X轴的正限位点的Z坐标；
调节定位器Y轴分别与基准X轴、基准Y轴、基准Z轴之间的夹角为：
Figure FDA0003319959350000021
其中：αy为调节定位器Y轴与基准X轴之间的夹角；βy为调节定位器Y轴与基准Y轴之间的夹角；γy为调节定位器Y轴与基准Z轴之间的夹角；By1X为调节定位器Y轴的负限位点的X坐标；By2X为调节定位器Y轴的正限位点的X坐标；By1Y为调节定位器Y轴的负限位点的Y坐标；By2Y为调节定位器Y轴的正限位点的Y坐标；By1Z为调节定位器Y轴的负限位点的Z坐标；By2Z为调节定位器Y轴的正限位点的Z坐标；
调节定位器Z轴分别与基准X轴、基准Y轴、基准Z轴之间的夹角为：
Figure FDA0003319959350000022
其中：αz为调节定位器Z轴与基准X轴之间的夹角；βz为调节定位器Z轴与基准Y轴之间的夹角；γz为调节定位器Z轴与基准Z轴之间的夹角；Bz1X为调节定位器Z轴的负限位点的X坐标；Bz2X为调节定位器Z轴的正限位点的X坐标；Bz1Y为调节定位器Z轴的负限位点的Y坐标；Bz2Y为调节定位器Z轴的正限位点的Y坐标；Bz1Z为调节定位器Z轴的负限位点的Z坐标；Bz2Z为调节定位器Z轴的正限位点的Z坐标；
所述调整量的计算公式如下：
调节定位器X轴分别与基准Y轴、基准Z轴之间的调整量为：
Figure FDA0003319959350000031
其中：ΔDYX为调节定位器X轴与基准Y轴之间的调整量；ΔDZX为调节定位器X轴与基准Z轴之间的调整量；βx为调节定位器X轴与基准Y轴之间的夹角；γx为调节定位器X轴与基准Z轴之间的夹角；Bx1X为调节定位器X轴的负限位点的X坐标值；Bx2X为调节定位器X轴的正限位点的X坐标；Bx1Y为调节定位器X轴的负限位点的Y坐标值；Bx2Y为调节定位器X轴的正限位点的Y坐标；Bx1Z为调节定位器X轴的负限位点的Z坐标值；Bx2Z为调节定位器X轴的正限位点的Z坐标；
调节定位器Y轴分别与基准X轴、基准Z轴之间的调整量为：
Figure FDA0003319959350000032
其中：ΔDXY为调节定位器Y轴与基准X轴之间的调整量；ΔDZY为调节定位器Y轴与基准Z轴之间的调整量；αy为调节定位器Y轴与基准X轴之间的夹角；γy为调节定位器Y轴与基准Z轴之间的夹角；By1X为调节定位器Y轴的负限位点的X坐标值；By2X为调节定位器Y轴的正限位点的X坐标；By1Y为调节定位器Y轴的负限位点的Y坐标值；By2Y为调节定位器Y轴的正限位点的Y坐标；By1Z为调节定位器Y轴的负限位点的Z坐标值；By2Z为调节定位器Y轴的正限位点的Z坐标；
调节定位器Z轴分别与基准X轴、基准Y轴之间的调整量为：
Figure FDA0003319959350000033
其中：ΔDXZ为调节定位器Z轴与基准X轴之间的调整量；ΔDYZ为调节定位器Z轴与基准Y轴之间的调整量；αz为调节定位器Z轴与基准X轴之间的夹角；βz为调节定位器Z轴与基准Y轴之间的夹角；Bz1X为调节定位器Z轴的负限位点的X坐标值；Bz2X为调节定位器Z轴的正限位点的X坐标；Bz1Y为调节定位器Z轴的负限位点的Y坐标值；Bz2Y为调节定位器Z轴的正限位点的Y坐标；Bz1Z为调节定位器Z轴的负限位点的Z坐标值；Bz2Z为调节定位器Z轴的正限位点的Z坐标。
2.根据权利要求1所述的一种多个定位器空间位置关系测量与调整方法，其特征在于，所述基准坐标系的建立步骤如下：
步骤1.1、选取相互垂直的基准X轴与基准Y轴，并在基准X轴与基准Y轴上均选取正限位点与负限位点，并在正限位点与负限位点安装基准定位器，并通过基准定位器测量得到基准X轴与基准Y轴的正限位基准点坐标与负限位基准点坐标；
步骤1.2、选取基准X轴与基准Y轴中行程较长的坐标轴作为基准坐标轴，并通过测量得到的正限位基准点坐标与负限位基准点坐标分别沿基准X轴与基准Y轴设置导轨，然后在导轨上依次设置平尺与框式水平仪，通过平尺与框式水平仪测量并调整基准X轴与基准Y轴的水平度，调节基准X轴与基准Y轴构成的基准X-Y平面至水平；
步骤1.3、建立基准Z轴，并在基准Z轴上选取正限位点与负限位点，并在正限位点与负限位点安装基准定位器，并通过基准定位器测量得到基准Z轴的正限位基准点坐标与负限位基准点坐标；
步骤1.4、通过基准Z轴的正限位基准点坐标与负限位基准点坐标将基准Z轴调节至垂直于基准X-Y平面的状态，完成基准坐标系的建立。
3.根据权利要求1所述的一种多个定位器空间位置关系测量与调整方法，其特征在于，所述步骤4中，分别在调节定位器X-Y平面、调节定位器Y-Z平面、调节定位器X-Z平面上设置两个百分表，然后根据调整量进行平面位置调节，同时参考两个百分表的读数，调节当前平面达标。
4.根据权利要求1所述的一种多个定位器空间位置关系测量与调整方法，其特征在于，将激光跟踪仪靶标固定在基准定位器及调节定位器上，然后采用激光跟踪仪监测激光跟踪仪靶标的位置，即得到基准定位器及调节定位器所在位置的坐标。
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