RU2091705C1 - Method determining misalignment and mismatch angle between axis of rotation of platform and axis of translation of measurement head - Google Patents
Method determining misalignment and mismatch angle between axis of rotation of platform and axis of translation of measurement head Download PDFInfo
- Publication number
- RU2091705C1 RU2091705C1 RU94027488A RU94027488A RU2091705C1 RU 2091705 C1 RU2091705 C1 RU 2091705C1 RU 94027488 A RU94027488 A RU 94027488A RU 94027488 A RU94027488 A RU 94027488A RU 2091705 C1 RU2091705 C1 RU 2091705C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- axis
- platform
- angle
- measurement head
- rotation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике определения смещения между осями в измерительных установках. The invention relates to measuring equipment, in particular to a technique for determining the displacement between the axes in measuring installations.
Известен способ определения угла рассогласования между осью вращения платформы и осью перемещения измерительной головки, включающий измерение координат измерительной головки относительно базовой поверхности с помощью специальных (дополнительных) инструментов и определения смещения и угла рассогласования по результатам измерения (Боднер В.А. Алферов А.В. Измерительные приборы. Издательство стандартов, 1986, с.100, рис.5, 4). A known method for determining the angle of mismatch between the axis of rotation of the platform and the axis of movement of the measuring head, including measuring the coordinates of the measuring head relative to the base surface using special (additional) tools and determining the offset and angle of error according to the measurement results (Bodner V.A. Alferov A.V. Measuring Instruments, Standards Publishing House, 1986, p. 100, Fig. 5, 4).
Недостаток этого способа состоит в сложности определения (дополнительного конструирования) базовой поверхности, однозначно характеризующей с заданной точностью положение измерительной головки относительно этой поверхности, а также в необходимости использования дополнительного измерительного оборудования. The disadvantage of this method is the difficulty of determining (additional construction) of the base surface, which uniquely characterizes the position of the measuring head relative to this surface with a given accuracy, as well as the need to use additional measuring equipment.
Наиболее близким техническим решением является способ определения смещения и угла рассогласования, включающий измерение расстояния R от оси перемещения измерительной головки до точек поверхности и самого перемещения H измерительной головки, и сведение к минимуму с помощью регулировки смещения и составляющих угла рассогласования по результатам измерения (патент СССР N 1718735, C 01 B 7/28, 1992). The closest technical solution is a method for determining the displacement and the angle of mismatch, including measuring the distance R from the axis of movement of the measuring head to the surface points and the displacement H of the measuring head, and minimizing it by adjusting the displacement and components of the mismatch angle according to the measurement results (USSR patent N 1718735, C 01 B 7/28, 1992).
Недостаток этого способа состоит в сложности его реализации из-за необходимости проектирования регулирующего приспособления, позволяющего изменять расположение в пространстве оси чувствительности измерительной головки, при этом за счет этого приспособления ухудшается точность измерения. The disadvantage of this method is the complexity of its implementation due to the need to design a regulatory device that allows you to change the spatial axis of the sensitivity axis of the measuring head, while due to this device, the accuracy of the measurement is impaired.
Техническая задача изобретения упрощение реализации за счет отсутствия необходимости регулировки и повышение точности. The technical task of the invention is the simplification of implementation due to the lack of the need for adjustment and increased accuracy.
Технический результат достигается тем, что в способе смещения и угла рассогласования между осью вращения платформы и осью перемещения измерительной головки, заключающемся в том, что производят вращение платформы с установленной на ней деталью, перемещают измерительную головку, измеряют расстояния от оси перемещения измерительной головки до точек поверхности детали и перемещения самой измерительной головки, по полученным данным определяют смещение и угол рассогласования, согласно изобретения, в качестве детали используют эталон в виде правильного параллелепипеда со сторонами основания "а", жестко установленный на платформе, формируют два значения перемещения измерительной головки Hi, где i 1,2, каждое для соответствующего угла поворота платформы αi, при котором значение R1i расстояния от оси измерительной головки до боковой поверхности эталона минимально, далее фиксируют расстояния R2i, R3i и R4i, соответственно, при повороте платформы на углы αi+β, αi+180° и αi+β+180°, при этом угол β выбирают менее 45o, о величине смещения и угла рассогласования между осью вращения платформы и осью перемещения измерительной головки судят по составляющим этих величин из зависимостей:
и составляющие vk и Φy угла рассогласования в виде:
а текущие значения Δx и Δy для произвольной высоты H определяют в виде,
Δx = Δxо+ H•tgΦx , Δy = Δyо+ HtgΦy
На фиг. 1 представлена схема расположения осей измерения и перемещения измерительной головки и системы координат. На этой схеме X, Y, H базовая (исходная) система координат (базис I), L1 ось вращения платформы (совпадает с осью ОН), L2 ось перемещения измерительной головки, X2, Y2, H2 система координат (базис II), связанная с измерительной головкой. H2 совпадает с осью L2, X2 перпендикулярна H2 и совпадает с направлением измерения, Y2 перпендикулярна плоскости H2O2X2, O2 начало координат в базисе II точка пересечения оси L2 с плоскостью XOY, Φy угол между осью L2 и плоскостью YOH, Φx угол между осью L2 и плоскостью XOH, Δxо, Δyо- координаты точки O2 в базисе I (начальное смещение оси L2).The technical result is achieved by the fact that in the method of displacement and the angle of mismatch between the axis of rotation of the platform and the axis of movement of the measuring head, which consists in rotating the platform with the component installed on it, moving the measuring head, measuring the distance from the axis of movement of the measuring head to surface points parts and displacements of the measuring head itself, according to the data obtained, the displacement and the angle of mismatch are determined, according to the invention, a standard in e right parallelepiped with sides of the base "a", is rigidly mounted on the platform, form two values of the measuring head H i, where i 1,2, each to the corresponding angle of rotation α i platform, where the value R 1i distance from the axis to the measuring head the side surface of the standard is minimal, then the distances R 2i , R 3i and R 4i are fixed, respectively, when the platform is rotated by the angles α i + β, α i +180 ° and α i + β + 180 ° , while the angle β is chosen less than 45 o , the magnitude of the displacement and the angle of error between the axis of rotation of the plateau Rma and the axis of movement of the measuring head is judged by the components of these values from the dependencies:
and components v k and Φ y of the mismatch angle in the form:
and the current values of Δx and Δy for an arbitrary height H are determined as
Δx = Δx о + H • tgΦ x , Δy = Δy о + HtgΦ y
In FIG. 1 shows a layout of the axes of measurement and movement of the measuring head and coordinate system. In this diagram, X, Y, H is the basic (initial) coordinate system (basis I), L 1 axis of rotation of the platform (coincides with the axis ОН), L 2 axis of movement of the measuring head, X 2 , Y 2 , H 2 coordinate system (basis Ii) associated with the measuring head. H 2 coincides with the axis L 2 , X 2 is perpendicular to H 2 and coincides with the direction of measurement, Y 2 is perpendicular to the plane H 2 O 2 X 2 , O 2 origin of coordinates in basis II, the point of intersection of the axis L 2 with the plane XOY, Φ y the angle between the L 2 axis and the YOH plane, Φ x the angle between the L 2 axis and the XOH plane, Δx о , Δy о are the coordinates of the point O 2 in basis I (the initial displacement of the L 2 axis).
На фиг.2 изображена схема проведения измерений. Figure 2 shows a diagram of the measurement.
На фиг. 3 приведен пример установки, для которой применим предлагаемый способ. Здесь I измерительная головка, перемещающаяся в вертикальном направлении, 2 вращающаяся платформа, 3 установленный на платформе эталон. In FIG. 3 shows an example of an installation for which the proposed method is applicable. Here I is a measuring head moving in the vertical direction, 2 a rotating platform, 3 a standard mounted on the platform.
На фиг. 4 изображена схема измерений при фиксированном значении высоты измерительной головки. На ней учтено возможное несовпадение осей эталона и платформы. Ось платформы проходит через точку О, ось измерительной головки - через точку O1, ось эталона при проведении измерений последовательно проходит через точки S1, S2, S3, S4. Эталон в сечении горизонтальной плоскостью при этом образует квадраты Aj Bj Cj Dj со стороной "а". Направление измерения совпадает с осью X, координаты точки О1 равны Δxi и Δyi. Измеренные расстояния Rji O1 Mj при j 1-4.In FIG. 4 shows a measurement diagram for a fixed value of the height of the measuring head. It takes into account the possible mismatch of the axes of the standard and the platform. The axis of the platform passes through point O, the axis of the measuring head passes through point O 1 , the axis of the reference, when measuring, sequentially passes through points S 1 , S 2 , S 3 , S 4 . The standard in cross section with a horizontal plane thus forms squares A j B j C j D j with side "a". The measurement direction coincides with the X axis, the coordinates of the point O 1 are Δx i and Δy i . The measured distances R ji O 1 M j at j 1-4.
Рассмотрим процесс определения координат Δx и Δy смещения оси перемещения измерительной головки L2 в базисе I. Пусть на вращающейся платформе 2 установлен эталон 3 в виде правильного параллелепипеда со стороной "а" и осью симметрии, совпадающей с осью вращения платформы L.Consider the process of determining the coordinates Δx and Δy of the displacement of the axis of movement of the measuring head L 2 in the basis I. Let the
Считается, что измерительная головка осуществляет измерение от точек, расположенных на линии L2, до точек поверхности эталона в направлении оси ОХ.It is believed that the measuring head measures from points located on line L 2 to points on the surface of the reference in the direction of the OX axis.
Из начального положения включим двигатель и зафиксируем минимальное из измеренных расстояний R11 при некотором перемещении измерительной головки 1 H1 (фиг. 3). Пусть этому положению соответствует угол αi поворота платформы 2. Повернем платформу 2 от этого положения на угол β<45o и зафиксируем расстояние R21 до поверхности эталона. Приведем платформу 2 в положение, которому соответствует угол поворота αi+ 180° и зафиксируем расстояние R31 до поверхности эталона. Приведем платформу 2 в положение, которому соответствует угол поворота αi+β + 180o и зафиксируем расстояние R41 до поверхности эталона (фиг. 2). Угол β выбирается меньше 45o для того, чтобы фиксируемое расстояние R21 относилось к той же боковой грани параллелепипеда, что и фиксируемое расстояние R11, а R41 к той же грани, что и R31.From the starting position, turn on the engine and fix the minimum of the measured distances R 11 with some movement of the measuring head 1 H 1 (Fig. 3). Let this position correspond to the rotation angle α i of the
Обозначим расстояние от точки S1 до отрезка расстояние от точки S2 до отрезка , расстояние от точки S3 до отрезка , расстояние от точки S4 до отрезка (фиг.4). Для обоснования приведенных формул сначала докажем:
Если обозначить расстояние между параллельными отрезками [A1B1] и и учесть что Sj центр квадрата AjBjCjDj, то:
Аналогично доказывается 2.Denote the distance from point S 1 to the segment distance from point S 2 to the segment , the distance from point S 3 to the segment , the distance from point S 4 to the segment (figure 4). To justify the above formulas, we first prove:
If we denote the distance between parallel segments [A 1 B 1 ] and and take into account that S j is the center of the square A j B j C j D j , then:
Similarly, 2 is proved.
Обозначим расстояние от точки O1 до отрезка [A1B1]L1, до отрезка [A2B2] L2, до отрезка [C3D3]L3, до отрезка [C4D4]L4
Из формул I и 2 и вследствие того, что O1 центр отрезков [S1S3] и [S2S4] следует, что:
Для получения текущих значений координат смещения Δx и Δy от перемещения измерительной головки H определяем значение Δxо и Δyо в плоскости XOY (при H 0), а также значения углов Φx и Φy (фиг.1). Это легко сделать методом решения подобных треугольников.Let us denote the distance from point O 1 to the segment [A 1 B 1 ] L 1 , to the segment [A 2 B 2 ] L 2 , to the segment [C 3 D 3 ] L 3 , to the segment [C 4 D 4 ] L 4
From the formulas I and 2 and due to the fact that O 1 the center of the segments [S 1 S 3 ] and [S 2 S 4 ] it follows that:
To obtain the current values of the coordinates of the displacement Δx and Δy from the displacement of the measuring head H, we determine the value Δx о and Δy о in the XOY plane (at H 0), as well as the values of the angles Φ x and Φ y (Fig. 1). This is easily done by solving similar triangles.
тогда текущие значения Δx и Δy будут равны
Δx = Δxо+ H•tgΦx, Δy = Δyо+ H•tgΦy
Способ определения составляющих смещения Δxо и Δyо и составляющих Φx и Φy угла рассогласования между осью вращения платформы и осью перемещения измерительной головки позволяет исключить операции регулировки (сведение к нулю составляющих Δx и Δy смещения и составляющих Φx и Φy угла), что существенно упрощает конструкцию измерительной установки и позволяет повысить точность измерения. Например, при Φx= Φy 0,05o, Δx = Δy = 0,2мм 0,2 мм (возможные пределы регулировки при использовании известной измерительной установки и способа) погрешность измерения расстояний ΔR при измеряемых расстояниях R 200 мм и H 300 мм равно 0,7 мм.
then the current values of Δx and Δy will be equal
Δx = Δx о + H • tgΦ x , Δy = Δy о + H • tgΦ y
The method for determining the components of the displacement Δx о and Δy о and the components Φ x and Φ y of the mismatch angle between the axis of rotation of the platform and the axis of movement of the measuring head eliminates the adjustment operations (reducing to zero components Δx and Δy of the displacement and components Φ x and Φ y of the angle), which greatly simplifies the design of the measuring installation and improves the accuracy of measurement. For example, with Φ x = Φ y 0.05 o , Δx = Δy = 0.2 mm 0.2 mm (possible adjustment limits using a known measuring system and method), the error in measuring distances ΔR at measured distances R 200 mm and H 300 mm equal to 0.7 mm.
Claims (1)
вA method for determining the displacement and the angle of mismatch between the axis of rotation of the platform and the axis of movement of the measuring head, which consists in rotating the platform with the component mounted on it, moving the measuring head, measuring the distances from the axis of movement of the measuring head to the points of the surface of the part and the movement of the measuring head itself , according to the data obtained, the displacement and the angle of mismatch are determined, characterized in that the standard in the form of a regular parallelepiped with the side of the base "a", rigidly mounted on the platform, form two values of the displacement of the measuring head H i , where i 1, 2, each for the corresponding angle of rotation of the platform α i , at which the value R 1 i of the distance from the axis of the measuring head to the side surface of the standard minimum, then fix the distance R 2 i , R 3 i and R 4 i, respectively, when the platform is rotated by the angles α i + β, α i +180 ° and α i + β + 180 ° , while the angle β is chosen less than 45 o , on the magnitude of the displacement and the angle of error between the axis of rotation of the platform and the axis of movement of the meter the head are judged by the components of these quantities, and the components of the displacement DX o , ΔX i and ΔY o , ΔY i and the components Φ x and Φ y of the mismatch angle are determined from the dependencies
in
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94027488A RU2091705C1 (en) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | Method determining misalignment and mismatch angle between axis of rotation of platform and axis of translation of measurement head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94027488A RU2091705C1 (en) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | Method determining misalignment and mismatch angle between axis of rotation of platform and axis of translation of measurement head |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94027488A RU94027488A (en) | 1996-03-20 |
RU2091705C1 true RU2091705C1 (en) | 1997-09-27 |
Family
ID=20158785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94027488A RU2091705C1 (en) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | Method determining misalignment and mismatch angle between axis of rotation of platform and axis of translation of measurement head |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2091705C1 (en) |
-
1994
- 1994-07-20 RU RU94027488A patent/RU2091705C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Боднер В.А., Алферов А.В. Измерительные приборы. - Из-во стандартов, 1986, с.100, рис.5.4. 2. Патент СССР N 1718735, кл. G 01 B 7/28, 1992. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU664393B2 (en) | Method and system for point by point measurement of spatial coordinates | |
JP2764103B2 (en) | Method of using analog measuring probe and positioning device | |
Fraser et al. | Metric exploitation of still video imagery | |
KR20060113967A (en) | Method for calibrating the geometry of a multi-axis metrology system | |
CN107091608B (en) | A kind of five degree of freedom measurement method of parameters based on primary standard of curved surface part | |
US5404226A (en) | Process for determining the position of a positioning body in relation to a reference body and device for implementing the process | |
US20070176130A1 (en) | Measuring arrangement comprising a plurality of distance sensors, calibrating device therefor, and method for determining the topography of a surface | |
US5456020A (en) | Method and sensor for the determination of the position of a position-control element relative to a reference body | |
US7461463B1 (en) | Eccentricity gauge for wire and cable and method for measuring concentricity | |
RU2091705C1 (en) | Method determining misalignment and mismatch angle between axis of rotation of platform and axis of translation of measurement head | |
Zhang et al. | Freight train gauge-exceeding detection based on three-dimensional stereo vision measurement | |
JPH1089957A (en) | Three-dimensional measuring method for structure member | |
CN114167328A (en) | Dipolar deflection magnet borrowing magnetic measurement method | |
RU2091704C1 (en) | Method of determination of misalignment and mismatch angle between axis of rotation of platform and axis of translation of measurement head and measuring device | |
RU2091703C1 (en) | Method determining displacement and mismatch angle between axis of rotation of platform and axis of translation of measurement head | |
RU2141622C1 (en) | Method determining tilting | |
RU2429449C1 (en) | Method of defining angle measurement errors in ground laser scanner | |
CN104019729B (en) | A kind of taper gage multiparameter measuring device and method | |
JP2988680B2 (en) | Displacement measuring device | |
RU2060451C1 (en) | Method of measurement of deviations of distance between crossing axes of holes | |
JPS6130204B2 (en) | ||
RU1487353C (en) | Method of determination of overall dimensions of flying vehicle members | |
SU1728654A1 (en) | Method of determination of position of workpiece with hole | |
SU647526A1 (en) | Method of evaluating errors of adjusting stereo device universal gimbal | |
JPH0413609Y2 (en) |