| 应用激光跟踪仪的三坐标测量机几何误差检测方法 |
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| 引用本文： | 韩林,米良,刘兴宝,滕强,唐强,夏仰球.应用激光跟踪仪的三坐标测量机几何误差检测方法[J].四川大学学报(工程科学版),2021,53(3):159-165. |
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| 作者姓名： | 韩林 米良 刘兴宝 滕强 唐强 夏仰球 |
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| 作者单位： | 中国工程物理研究院 机械制造工艺研究所,中国工程物理研究院 机械制造工艺研究所,中国工程物理研究院 机械制造工艺研究所,中国工程物理研究院 机械制造工艺研究所,中国工程物理研究院 机械制造工艺研究所,中国工程物理研究院 机械制造工艺研究所 |
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| 基金项目： | 国防科工局技术基础科研“复杂装置大尺寸空间坐标柔性测量系统研制” (J0067-1922-FJC)、四川省重点研发计划“面向空间大尺寸的激光跟踪测量系统研制”(2020YFG0015)、四川省重大科技专项项目“精密制造装备及其功能部件检测关键技术、装置及应用”（2020ZDZX0003)、中国工程物理研究院创新发展基金培育项目“正交回转轴系误差影响机理分析与结构设计” (K1253-2020-TCF) |
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| 摘 要： | 几何误差是三坐标测量机的重要误差来源。当前三坐标测量机几何误差检测方法存在效率低、测量精度不高的问题，严重影响三坐标测量机使用性能的进一步提升。为此，提出了一种应用激光跟踪仪的三坐标测量机几何误差检测与直接分离方法。首先，基于多体系统理论和齐次坐标变换方法，建立三坐标测量机几何误差模型；其次，建立激光跟踪仪测量几何误差的数学模型，以三坐标测量机几何误差特性为约束条件，结合Levenberg-Marquardt方法，从而实现了几何误差的直接分离。最终，应用该方法在某三坐标测量上进行了几何误差检测试验，并使用激光干涉仪进行了单项定位误差和空间位置误差的检测对比。试验结果表明该三坐标测量机X轴、Y轴和Z轴定位误差分别为-27.06μm、43.75μm和36.76μm，X轴、Y轴垂直度误差为-82.89μrad，是其主要误差来源；预测最大空间误差为76.64μm，位于测量空间的极限区域。辨识结果与激光干涉仪检测结果相比，X轴、Y轴和Z轴定位误差最大相差7.43μm，体对角线预测定位误差最大相差10.51μm；与其他跟踪测量方法相比，X轴和Y轴空间位置误差与激光干涉仪检测结果相差最小为5.3μm，验证了该方法的有效性。该方法可在2h内实现三坐标测量机17项几何误差的检测，具有快速和高精度的优点，在三坐标测量机和数控机床精度检测领域有较大的应用前景。
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| 关 键 词： | 几何误差 激光跟踪仪 约束条件 空间位置误差 |
| 收稿时间： | 2020/4/21 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2020/6/27 0:00:00 |
Measurement Method of Geometric Error of Coordinate Measuring Machine Using Laser Tracer |
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| HAN Lin,MI Liang,LIU Xingbao,TENG Qiang,TANG Qiang,XIA Yangqiu.Measurement Method of Geometric Error of Coordinate Measuring Machine Using Laser Tracer[J].Journal of Sichuan University (Engineering Science Edition),2021,53(3):159-165. |
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| Authors: | HAN Lin MI Liang LIU Xingbao TENG Qiang TANG Qiang XIA Yangqiu |
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| Affiliation: | Inst. of Machinery Manufacturing Technol.,China Academy of Eng. Physics,Inst of Machinery Manufacturing Technol,China Academy of Eng Physics,Inst. of Machinery Manufacturing Technol.,China Academy of Eng. Physics,Inst. of Machinery Manufacturing Technol.,China Academy of Eng. Physics,Inst. of Machinery Manufacturing Technol.,China Academy of Eng. Physics,Inst. of Machinery Manufacturing Technol.,China Academy of Eng. Physics |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | geometric error laser tracer constraints volumetric positioning error |
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