三座标测量机误差修正的研究

应用计算机对三座标测量机的误差修正进行研究，提出误差修正的点阵计算法，建立误差修正的数学模型，编制了程序，并以Ａ２２１三座标测量机为例进行了模拟修正，使测点的座标误差可以控制在２μｍ内。为提高检测的精度和速度，设计了一种新的检具──移动球检具．     

三座标测量机测头的误差分析

从工作原理、结构特点上对影响三座标测量机糟度的测头误差进行分析，说明了它们产生的原因，对测量结果的影响及减少它们的可能方法，指出了引起触头中心点座标误差的主要参数为测头的各向重复精度。对不同类型测头的精度和适用场合也作了介绍。     

一维检具确定三座标测量机测量不确定度的实验研究

现行的三座标测量机的测量不确定度的标定方法主要有两种:按各单轴示值误差标定法和直接给出三维空间示值误差法。对应于这两种标定方法就有两种不同的测量检定方法。本实验研究采用步距规和双球棒等一维检具对一台三座标测量机进行了各单项误差测量检查和空间误差测量检查,并对这两种测量检查的方法和结果进行了比较。实验表明:用这种简单的一维检具对测量机各单项误差进行测量以确定测量不确定度时能获得满意的效果,而用一维检具通过测量空间误差来确定三座标测量机的测量不确定度并不是一种完善的方法。如果用作确定空间误差的检具是一维检具,测量机的标定应采用各单轴示值误差标定法,为提高检定效率而进行的标定应以点位误差标定为好。     

三座标测量机检定结果的数据处理

从数据处理方面对三座标测量机的长度检定方法及它们的检定结果进行研究，建立了数据计算的数学模型，编制了有关程序，并指出各类三座标测量机检定时的合适检具和检定方法。     

空间六维重复性精度测试系统

本文研究利用位移传感器组成空间六维运动参数重复性精度测试系统的方法、配置及误差。所述方法可用于工业机器人,座标测量机及其它空间机构的性能检定与分析。     

关于桥式三座标测量机精度分析的探讨

本文分析了桥式三座标测量机的系统误差。在此基础上提出两种自动修正误差的方法。测量时,通过电子计算机将测量机的系统误差分别地从各测点的测量值中扣除,从而可提高测量精度。     

万能座标测量机精度分析的探讨

本文提出了表达万能座标测量机各单项偏差与综合精度之间关系的表达式——误差传递函数。在此基础上,推导出点位精度计算式和长度精度计算式。根据长度精度计算式可计算出测量不确定度并能找出影响精度的诸因素,从而为座标测量机精度设计较好方案的选择提供了途径,而点位精度计算式则为座标测量机的系统误差修正提供了一种简易可行的方法。     

在三座标测量机上测量蜗轮齿形误差的方法

本文阐述了在三座标机上测量蜗轮齿形误差的方法。本文首先根据齿轮啮合理论建立蜗轮理论齿形方程式,编出计算程序算出蜗轮理论齿形,然后分析计算了测头干涉误差,最后编出了测量程序并在三座标机上进行了实测。     

三座标测量机与通用微机的联机

通过研制一套简单的连接系统，将ＡＥ－１２２型三座标测量机与外加的通用微机连接起来，使原先孤立的测量机与外界建立了联系通道，为测量机功能的进一步开发提供了前提条件。     

移动桥式三坐标测量机非刚性误差分析与建模

根据移动桥式三坐标测量机非刚性效应测量误差的分布特征,对坐标测量机构件进行受力变形分析,进而对坐标测量机的非刚性效应测量误差进行分析,建立了三坐标测量机非刚性误差模型,为高精度坐标测量机的误差补偿技术提供了新的思路。     

柔性三坐标测量臂的标定技术研究

给出了一种柔性三坐标测量臂的机械结构、测量方程以及测量误差线性模型，依据高精度正交三坐标测量机提供的标准，运用最小二乘参数辨识法对测量臂进行标定，并较好地解决了测量臂基准坐标系与高精度正交三坐标测量机的坐标系不能完全重合的问题．给出了标定实验结果，并对结果进行了检验．由于所研制的测量臂采用了比较稳定的机械结构以及输出比较稳定的角度编码器，因此标定效果比较明显．比较标定前后的结果，所使用的标定模型能使测量臂的测量精度提高约20倍，具有较好的标定效果及实用性。     

基于反转法的平行双关节坐标测量机的标定

针对关节臂坐标测量机的标定问题,提出了一种基于反转法的平行双关节坐标测量机分离标定方法.阐述了反转法的标定思想,并详细描述了利用反转法进行平行度误差标定、臂长误差标定以及零位误差标定的方法.结果表明:该方法操作简单,其精度可以通过在测量范围内测量量块衡量;使用基于反转法的分离标定法的测量机的测量精度比使用基于高斯-牛顿法的综合标定法的测量机的测量精度高3倍.     

智能坐标测量系统中零件位姿自动识别

零件位姿自动识别是实现三坐标测量机智能化的关键技术．设计了基于图像不变矩和神经网络的图像匹配与识别算法，将被测零件的虚拟图像与实际图像进行匹配，实现了零件放置姿态的识别功能．由图像几何矩计算出零件在实际图像中的位置和方向，经过像平面坐标系至机器坐标系的转换，得到零件在机器坐标系中的位置和方向．实验结果表明，此零件位姿自动识别方法是智能且高效的，识别算法的重复精度小于0．1mm，识别系统的最大空间定位误差不大于0.6mm．     

基于齐次坐标变换的陀螺框架加工误差分析

针对陀螺框架高精度垂直孔系加工精度影响因素多且无综合分析测评方法的工程实际,采用齐次坐标变换的分析方法,建立了坐标镗床上应用转台精镗陀螺框架孔的同轴度误差模型,设计实现了误差分析软件,对陀螺框架的同轴度误差进行了定量分析,实现了陀螺框架加工误差的快速预测．加工试验结果表明该模型分析结论与加工试验结果具有较好一致性,分析方法对系列新产品开发具有指导作用．     

坐标转换解算中基于验前中误差的稳健估计

通过公共点求解坐标转换参数时,如果公共坐标含有粗差,将会影响参数的求解,进而导致坐标转换结果产生较大的偏差。通过对比分析含粗差时的坐标中误差与验前中误差之间的比例关系,探究了坐标转换中利用离散的阈值函数与各点位较差的对比关系,判断是否含粗差,以及观测数据含粗差时,各个点位坐标较差与最大点位坐标较差的关系,并且通过权变换避免了有效坐标的权误置零的情况,通过大量数据验证了算法的有效性。     

直线度误差评定的测量提取点数选择

在其他测量实验条件相同的情况下,采用不同的提取点数,用三坐标测量机对相同直线的部分测量点坐标进行等间距提取,并用最小二乘法评定相同直线不同提取点数下的直线度误差.分析提取点数与直线度误差的关系,提出最佳提取点数的概念,指出直线度误差检测相关标准中必须补充提取点数的要求.     

基于三坐标测量机的实验教学方法探索

针对现代测量技术的实验教学环节,设计了一种基于三坐标测量机的实验教学方法,通过综合运用三坐标测量机实现提升工科类大学生工程实践能力的目的。实践证明,教学效果良好,加深了学生对理论知识理解的同时,提高了工程实践能力。     

关节式柔性三坐标测量机测量模型

与传统的三坐标测量相比关节式柔性三坐标测量机具有高度灵活性,这使之成为近年来坐标测量领域的研究热点.由于结构的相似性,关节式坐标测量机测量模型可采用Denavit-Hartenberg方法.通过齐次坐标变换,得出坐标转换矩阵,并将其应用于关节式柔性三坐标测量机建模.     

平行双关节坐标测量机圆光栅测角误差补偿技术

该文探讨了一种三自由度(DOF)平行双关节坐标测量机的测量原理和测量模型。分析了该测量机上的圆光栅测角误差对测量机测量精度的影响,给出了测角误差的补偿公式,利用该公式优化了测量机的测量模型。采用标准多面棱体和光电自准直仪对2个圆光栅的测角误差进行实验检定,并对测角误差修正前后的平行双关节坐标测量机测量精度进行了实验比对。结果表明,测量的极限偏差由0.033 mm降至0.015 mm,而标准差由0.0141 mm降为0.0061 mm,说明修正2个圆光栅的测角误差可大幅提高该测量机的测量精度。     

齐次坐标变换的测量机误差修正模型

为提高结晶器坐标测量机的测量精度,运用齐次坐标变换矩阵,建立测量机测头中心相对于底座参考坐标系的测量模型,并进行误差修正。实验结果表明,该测量模型可以综合修正21项几何误差,使测量机测量精度提高30%~40%。该研究以误差补偿来提高测量精度,使测量精度由注重零部件的制造转向系统稳定性的高精度检测。