三坐标精度测量机的工作原理和机械结构

开发了一种基于空间一维球列对称联系组合定标法的手提式三坐标精度测量机,其系统由球列板、滑轨、支架、底座以及伺服驱动系统、电气控制部分和数据处理软件组成。在准确已知球列上任意一对球心距偏差的条件下,可得到整个球列各球心距偏差,再以该球列各球心形成的标准点列与测量机空间的点列进行对称组合比较测量,按最小二乘原理处理测量值,可求得被测三坐标测量机被测空间点的误差,再按通用的数据分解方法即可得到坐标测量机几何结构的21项误差。利用全组合对称联系使一维球列校正精度达到高精度水平,同时由于球列可在该校正装置的滑轨上移动,使该装置可校正范围比球列本身的标准长度增加数倍。仅需在校正前对球板上的一个球心距进行检测标定并作为标准量,即可通过一次测量同时确定事先均未知的一维球列精度和三坐标测量机精度,使校正过程易于实现。此外,校正装置无需严格按国家标准量值传递定期校正,而可由使用单位利用已有标准量和简单装置在使用前进行实时检测标定,因此它对校正装置的长期稳定性无严格要求,可降低对校正装置的设计与制造要求。     

基于双频激光干涉的坐标测量机测量不确定度检定系统

分析了现有坐标测量机精度检定的方法,设计了基于双频激光干涉仪为测量基准的三坐标测量机测量不确定度检定系统,给出了检定过程中测量数据的处理方法和测量不确定度的表达式.该系统利用高精度的直线静导轨和动导轨的组合可快速方便地实现三坐标测量机单轴和测量空间内测量不确定度的检定.     

三坐标测量机的发展趋势

三坐标测量机在先进制造技术与科学研究中有广泛应用.从提高精度、效率,探测技术、软件,结构材料、控制系统,进入制造系统,发展非正交坐标测量系统,环境问题,误差检定与补偿等方面对三坐标测量机的发展趋势作了分析.     

关节式坐标测量机测量原理特点及应用理论分析

关节式坐标测量机是一种串联关节结构系统,具有测量空间开阔、操作简便、携带方便、对使用环境要求不高、适于现场测量和在线测量等优点。但由于其机构原理特点及精度控制存在不足,其目前最高测量精度也达不到通用直角三坐标测量机的精度水平。从关节式坐标测量机测量原理、误差减少与控制等几方面进行分析,提出测量机精度提高的若干途径和措施。     

基于热变形反馈信息的三坐标测量机误差建模与补偿

研究以三坐标测量机的温度场和热变形反馈信息作为控制变量,用自适应共振网络ＡＲＴ２模型　识别热变形特征点,建立测量空间内综合热变形效应的坐标测量误差补偿神经网络模型,以　ＶＩＶＡ８６０型三坐标测量机为例,对环境温度１５～２５　℃范围内综合热效应坐标测量误差建模补　偿进行一系列试验研究。研究结果表明：综合利用热变形特征信息和温度场特征信息进行综　合热效应坐标测量误差建模补偿,可使三坐标测量机的热态精度提高４倍以上。这些研究,　开辟了三坐标测量机综合热效应坐标测量误差补偿技术工程应用的新途径。     

坐标测量机的空间误差检测及21项几何误差分离的方法

对使用2维检县（球板或孔板）快速检测三坐标测量机的空间误差，进行了较深入的研究，为了高效，准确地实现测量机的误差修正，提出了分离坐标测量机的21项几何误差的算法，并以龙门式结构的三坐标测量机为例，建立了其误差模型。通过计算机数据仿真，验证了此方法的可行性。     

坐标测量机双频激光定标仪

分析了现有坐标测量机精度检具的局限性,提出了坐标测量机双频激光定标仪的设计方案,解决了在一次安装中以激光波长为长度基准检定坐标测量机单轴和空间示值精度的难题。     

基于步距规的坐标测量机的误差补偿方法

数值误差补偿是提高三坐标测量机测量精度的经济而有效的手段。利用步距规在测量空间的不同位置与几何误差的数学关系,提出一种基于步距规的三坐标测量机的误差分析方法,得出三坐标测量机的定位误差、角摆误差、垂直度误差和直线度误差,并在三坐标测量机上进行了误差补偿实验,验证了该方法的有效性。该方法对机床导轨的几何误差分析也同样适用。     

三轴垂直度偏差对空间测量精度的影响

分析了三坐标测量机的坐标轴间垂直度偏差对其空间测量精度的影响，据此提出了安装和调整三坐标测量机的步骤及提高测量精度的方法。     

三坐标测量机驱动的摄像机标定技术

为了降低摄像机的标定费用和提高标定精度,提出了一种基于三坐标测量机平动的摄像机标定技术,对该技术的原理、数学模型、标定步骤和标定精度进行了研究。根据摄像机标定的基本原理,利用三坐标测量机沿X、Y、Z轴移动和正交精度都很高的特点,以三坐标测量机带动待标定摄像机产生和白色陶瓷标准球球心(标定特征点)在X、Y、Z轴方向上的相对平动,得到标定特征点在测头坐标系中不同位置的坐标;在每一个确定位置,摄像机拍摄标定特征点的像,经图像处理后,计算出像点在计算机帧存坐标系中的坐标。引入测头坐标系,建立了该项摄像机标定技术的数学模型,给出了标定步骤,组建了标定系统。比对标定实验结果表明,基于三坐标测量机平动的摄像机标定系统与专用标定系统的标定精度相当,数据相差在±1μm以内,满足工程实际精度要求,成本低、标定效率高。