θFXZ型回转体测量机回转轴线标定策略研究

为提高θFXZ型测量机的测量精度,研究回转工作台的轴线标定问题。针对该型测量机缺少Y向运动自由度,回转轴线Y向偏移直接影响测量精度的特点,提出首先利用千分表和标准球测试回转轴线的Y向偏移,并调整将其抑制甚至消除。同时还提出回转轴线的空间模型的建立方法,解决了轴线X向偏移以及Y向残余偏移,并将XZθ坐标转换成XYZ坐标,用于后续尺寸计算和处理。实验结果表明,利用该方法调整和标定回转轴线后,在不同高度测量圆柱体工件时,其直径测量重复性可达2μm,有效避免安装环节带来的误差,提高了圆柱体尺寸的测量精度。     

关节式坐标测量机测量误差分析

在全面分析了导致关节式坐标测量机测量误差的各种原因的基础上，针对每种误差提出了解决措施。建立了测头的测量运动方程和关节晃动引起的测量误差的方程。     

多关节坐标测量机的数学模型和参数标定

根据Denavit-Hartenberg方法,运用齐次坐标变换等数学工具,提出了具有普适性的杆件单元模型,建立了6自由度多关节坐标测量机的数学模型.在此基础上研究了模型中系统参数及运动参数的标定问题,设计了一种全新的标定块,并使用该标定块根据最小二乘法和迭代法快速地实现了参数标定.     

柔性三坐标测量机的结构系统及误差修正标定分析

阐述了六自由度柔性三坐标测量机的测量原理、测量模型、结构系统以及误差的标定和修正等一系列关键技术,并在此基础上提出了相应的解决思路和方案。     

关节式坐标测量机标定体的结构仿真设计

利用ANSYS有限元分析软件对提出的新型标定体的具体结构进行了仿真,对标定体的主要结构部分——底座与杆件分别进行了主要误差源的误差仿真分析;通过对不同结构参数的标定体杆件数据进行分析,从而对标定体的具体结构进行了优化并确定了误差范围。     

“Isara400”超精密坐标测量机的设计与标定

介绍了Isara 400 3维超精坐标测量机标定的关键技术,包括平台标定和系统镜面台非垂直度标定.同时,提出了一种新的超精接触探针系统,给出了这种3维灵敏度探针的标定结果.     

平行双关节坐标测量机的标定及不确定度评价

借鉴国外ScanMax测量机所具有的优势,研发了RRP结构(即两个转动和一个直线运动)的平行双关节坐标测量机,并研究了该仪器的误差模型、标定方法和不确定度评定方法。首先,根据平行双关节坐标测量机的机械结构建立了仪器的数学模型和误差模型。然后,基于全误差分析技术设计了仪器的标定方案并分别介绍了对重力和扭矩变形、平行度、臂长、零位等参数的标定。最后,根据国家坐标测量机校准规范,提出了通过评价测量重复性和长度测量精度的方法来评定测量不确定度。实验结果表明:在1 000mm×250mm(直径×高度)的测量范围内,平行双关节坐标测量机的测量不确定度可达到12μm(k=2)。得到的结果验证了平行双关节坐标测量技术及全误差分析技术的可行性,为非正交坐标测量机的标定探索了新的方法。     

3自由度并联坐标测量机运动学参数标定与计算机仿真

首先对3自由度并联坐标测量机的组成结构及工作原理进行了介绍,然后针对该坐标测量机的运动特点,提出了一种基于逐次逼近算法的运动学参数标定方法,并利用该方法对所研究的并联坐标测量机的22个主要运动学参数进行了辨识,最后通过计算机仿真,对辨识结果进行了验证,从而为提高该坐标测量机的测量精度奠定了理论基础。     

坐标测量机形位误差评定方法的研究动态

本文主要对坐标测量机上形位误差的检测方法进行了介绍。指出了只有最小条件法才是符合ＩＳＯ标准的形位误差评定方法。     

机床导轨对主轴回转轴线平行度的精密测量

机床导轨与主轴回转轴线之间的平行度是影响机床加工精度的重要因素．也是影响测量圆柱度测量精度的主要因素。提出了一种完全分离机床导轨与回转轴线平行度的新方法。即以主轴平均回转轴线为坐标轴所建立的绝对坐标系内，利用三点法圆度误差分离技术。通过分离各截面的圆度误差及回转误差，结合绝对坐标系与各截面测量坐标系的关系。计算出在绝对坐标系的两个坐标平面内直行导轨上对应点与主轴平均回转轴线的关系。从而实现导轨与回转轴线平行度的精密测量。     

多坐标测量机误差源及其修正

全面分析了多坐标测量机在使用中可能出现的误差因素及其影响。多坐标测量机的误差源可分为本机误差和非本机误差,环境因素与测量条件应由标准规定,一切与本机误差无直接关系的误差应由用户自己评定,最后以测杆弯曲的修正为例,对多坐标测量机的系统误差修正作了初步探讨。     

弱刚度三坐标测量机的误差补偿

提出了弱刚度三坐标测量机的误差补偿技术。通过对一台悬臂式三坐标测量机在刚体误差补偿公式中引入相关的附加项，得到非刚体模型的三坐标机误差补偿理论公式。通过实验将几何误差和附加误差分离，实验证明非刚体误差补偿公式不仅可以补偿机器的几何误差，还能够减小由于机器的弱刚度所造成的力变形。     

基于复合标定和极限学习机的关节臂式坐标测量机残差建模及补偿

运动学标定是提高关节臂式坐标测量机精度的主要方法，但运动学标定后的残余误差对其测量精度和稳定性仍有很大影响。本文提出一种基于复合标定和极限学习机的关节臂式坐标测量机残差建模及补偿方法，以提高关节臂式坐标测量机的测量精度。首先，在关节臂式坐标测量机运动学建模和误差建模的基础上，建立了运动学参数辨识模型，并依次进行角度参数辨识、长度参数辨识和长度参数等比例缩放的复合辨识，完成了七自由度关节臂式坐标测量机的运动学标定。其次，通过对标定后残余误差图谱的分析，发现残余误差与测量构型有关联，进而构建了以测量摆角、仰角、距离和转角为变量的测量构型。由于测量构型变量与残余误差存在强非线性关系，提出一种基于极限学习机的残余误差预测和补偿方法。通过实验对本文所提模型及方法的有效性进行验证，结果表明：进行残差修正后关节臂式坐标测量机的单点测量误差最大值由0.061 mm下降到0.044 mm，误差均值由0.023 mm下降到0.017 mm，误差标准差由0.011mm下降到0.007 mm；长度测量误差最大值由0.137 mm下降到0.074 mm，误差均值由0.033 mm下降到0.021 mm、误差标准...     

基于改进遗传算法实现柔性三坐标测量机参数标定

针对柔性三坐标测量机测量精度低的弊端,提出了误差修正和参数标定的方法.应用Denavit-Hartenberg( DH)法建立了柔性三坐标测量系统的运动学模型和误差模型,考虑系统结构参数标定问题,提出了一种基于优化最小二乘法的改进遗传算法.首先,在最小二乘法中引入变化因子来衡量收敛速度;其次,当该因子趋于稳定时,将产生...     

精密配合孔轴线直线度误差评定

小尺寸的精密配合孔轴线直线度误差的测量和数据处理一直以来都没有一种可靠和简便的方法。提出的基于MATLAB坐标法测量孔轴线直线度误差的测量设计,很好地解决了这一难题。通过实证研究,证明了该方法在精密配合孔轴线直线度误差测量上的优越性。     

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。     

多关节坐标测量机的误差模型

按Denavit-Hartenberg方法,建立了多关节坐标测量机末端测头中心相对于机座参考坐标系的测量运动的数学模型。在此基础上,运用矩阵函数的全微分方法,建立起末端测头中心坐标误差与测量运动模型参数误差之间的传递关系。为进一步研究多关节坐标测量机的标定和补偿奠定了理论基础。     

空间点的立体视觉传感器标定方法

给出了一种基于随机空间点的立体视觉传感器高精度标定方法.该方法无需求解单个摄像机的内外参数,而是将立体视觉传感器透视变换矩阵中的元素作为未知量,当已知一组由高精度三坐标测量机提供的三维空间点坐标及其对应的图像点坐标时,即可利用奇异值分解法求解出各未知量的最小二乘解,从而避免了使用各类标定模板时由于加工和测量误差引入的标定误差.最后用标定过的立体视觉传感器对一组随机空间点进行三维坐标测量,与坐标测量机给出值进行比较表明,在误差最大的X轴方向,测量误差＜0.05 mm,在Y轴和Z轴方向,测量误差＜0.01 mm,证明了该方法的有效性.     

虚拟坐标测量机方法中的自动建模技术

基于有限元的虚拟坐标测量机方法是预测并补偿快速探测动态误差的有效手段。坐标测量机的有限元模型是分析计算的基础。以一种桥式坐标测量机为例。介绍了以3轴位置参数驱动。自动建立其相应有限元模型的方法。可自动进行前处理。显著提高有限元分析过程的工作效率。