CN114136212A - 三坐标测量机的点激光测头出光方向标定方法 - Google Patents

三坐标测量机的点激光测头出光方向标定方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114136212A
CN114136212A CN202111444512.3A CN202111444512A CN114136212A CN 114136212 A CN114136212 A CN 114136212A CN 202111444512 A CN202111444512 A CN 202111444512A CN 114136212 A CN114136212 A CN 114136212A
Authority
CN
China
Prior art keywords
measuring
coordinate
sphere
points
measuring machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111444512.3A
Other languages
English (en)
Inventor
问好
郝健
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN202111444512.3A priority Critical patent/CN114136212A/zh
Publication of CN114136212A publication Critical patent/CN114136212A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/002—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
    • G01B11/005—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates coordinate measuring machines
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/002—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
    • G01B11/005—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates coordinate measuring machines
    • G01B11/007—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates coordinate measuring machines feeler heads therefor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种三坐标测量机的点激光测头出光方向标定方法，包括以下步骤：标准球初定位步骤；测量点规划步骤，在标准球的球面上规划N个测量点；获取第一拟合球步骤，获取第一拟合球的球心坐标值；获取第二拟合球步骤，获取第二拟合球的球心坐标值；将所述第一拟合球的球心与第二拟合球的球心连线，即为三坐标测量机的测头出光方向的矢量方向。本发明的三坐标测量机的点激光测头出光方向标定方法，通过在三坐标测量机的三轴坐标空间中确定若干测量点，分别在不同距离下再次获取各测量点的坐标值，可根据新的坐标值拟合出不同距离时的球心，将不同距离时的球心进行连线，即为三坐标测量机的测头的真正出光方向，本标定方法效率高，标定精度高。

Description

三坐标测量机的点激光测头出光方向标定方法
技术领域
本发明属于测量机技术领域，具体地说，涉及一种三坐标测量机的点激光测头出光方向标定方法。
背景技术
随着技术的进步以及产品的更新迭代，3D曲面玻璃等复杂曲面产品的高精度检测需求越来越迫切。常规的三坐标测量机(以下简称CMM)检测精度高，稳定性好，在工业测量领域应用广泛，不过搭配的传统接触式测头测量效率低、会对产品表面造成磨损，不能反映产品的真实状态；而专用的激光检测设备无法做到CMM这么高的精度以及稳定性，所以在CMM上搭配非接触的激光测头实现曲面产品快速检测是目前的一种趋势。
目前常用的激光测头分为点激光、线激光和面激光，其中线激光和面激光的测量范围大，测量效率高，不过精度低，一般重复性在0.03mm左右；点激光测头虽然测量效率低，但是重复性可以做到1um以内，搭配CMM整体精度可以做到2um左右，完全满足曲面玻璃等曲面产品的高精度检测需求。
许多的研究者都提出了点激光测头光束方向标定的方法，但是现有的标定方法主要是针对不同类型的标准器设计的，其标定原理基本都依赖于标准器的几何特征约束，如球面特征、圆锥面特征或平面特征。这类标定方法的缺点是测量点较少，对于噪声干扰的鲁棒性较差，三坐标测量机的定位误差与激光测头本身的读数误差都对最后的标定结果有较大的影响。其次这些方法由于对运动精度有较高的要求，在标定时往往采用单点采集的方式，即三坐标测量机到达一个位置后只测量一个点，整个标定流程效率较低。
发明内容
本发明针对现有技术中三坐标测量机的点激光测头出光方向标定方法效率低，精度差的技术问题，提出了一种三坐标测量机的点激光测头出光方向标定方法，可以解决上述问题。
为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：
一种三坐标测量机的点激光测头出光方向标定方法，包括以下步骤：
标准球初定位步骤，包括将一标准球固定于三坐标测量机的测量空间内，标定标准球的球心的初始坐标值；
测量点规划步骤，在标准球的球面上规划N个测量点，所述测量点位于三坐标测量机的测量空间内，确定所述测量点的初始坐标值，N为不小于4的整数；
获取第一拟合球步骤，根据各测量点的初始坐标值，分别调整三坐标测量机，使三坐标测量机的测头与所述测量点的一维距离为d1倍景深，并获取该一维距离下时所述测量点的坐标值，为第一坐标值，将所有测量点的第一坐标值进行拟合得到第一拟合球，获取第一拟合球的球心坐标值；
获取第二拟合球步骤，根据各测量点的初始坐标值，分别调整三坐标测量机，使三坐标测量机的测头与所述测量点的一维距离为d2倍景深，并获取该一维距离下时所述测量点的坐标值，为第二坐标值，将所有测量点的第二坐标值进行拟合得到第二拟合球，获取第二拟合球的球心坐标值；
0＜d1＜d2＜100％；
将所述第一拟合球的球心与第二拟合球的球心连线，即为三坐标测量机的测头的出光的矢量方向。
进一步的，标准球初定位步骤中，标定标准球的球心的初始坐标值的方法为：
移动三坐标测量机，在标准球的顶部采一个标定点，继续移动三坐标测量机，分别沿着除测头所在轴之外的另外两个轴的正负方向各采一个标定点，共计5个标定点，获取该5个标定点的坐标值；
将所有标定点的坐标值进行拟合计算得到该标准球的球心坐标，即为标准球的球心的初始坐标值；所述标定点位于三坐标测量机的测量空间内。
进一步的，标准球初定位步骤中，采用最小二乘法将所有标定点的坐标值进行拟合计算得到该标准球的球心坐标。
进一步的，测量点规划步骤中，测量点位置的确定方法为：
以标准球的球心为中心，根据理论球径R在标准球的球冠的θ度范围内规划m圈测量点，每圈包含n个点，加上球冠的中心点，共规划m*n+1个测量点。
进一步的，获取第一拟合球步骤中，调整三坐标测量机的方法为：每次测量一个测量点，获取测头与该测量点的一维距离h，计算h与d1倍景深的差值，按照理论方向将差值补偿到x、y、z三轴中，采用补偿轴的坐标值重新对该测量点进行测量，直至满足h值等于d1倍景深。
进一步的，获取第二拟合球步骤中，调整三坐标测量机的方法为：每次测量一个测量点，获取测头与该测量点的一维距离h，计算h与d2倍景深的差值，按照理论方向将差值补偿到x、y、z三轴中，采用补偿轴的坐标值重新对该测量点进行测量，直至满足h值等于d2倍景深。
进一步的，获取第一拟合球步骤和获取第二拟合球步骤中，分别采用最小二乘法拟合获取第一拟合球和第二拟合球。
进一步的，还包括对三坐标测量机的测量结果校正的步骤，包括：
将三坐标测量机的出光的矢量方向分解到x、y、z三轴中，用于对三坐标测量机的测量结果校正。
进一步的，第一拟合球的球心坐标值为(x1,y1,z1)，第二拟合球的球心坐标值为(x2,y2,z2)，三坐标测量机的测头的出光的矢量方向为：
(i,j,k)＝(x1-x2,y1-y2,z1-z2)。
进一步的，对三坐标测量机的测量结果校正的步骤中，三坐标测量机的测头与被测点的一维距离值为H，将H按照三坐标测量机的出光的矢量方向分解到x、y、z三轴中的分量为(H*i,H*j,H*k)，再叠加三坐标测量机的三轴读数(x0,y0,z0)和偏置值(Δx，Δy，Δz)，最后得到被测点的准确坐标值(x0+Δx+h*i,y0+Δy+h*j,z0+Δz+h*k)，其中，偏置值(Δx，Δy，Δz)为已知。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：
本发明的三坐标测量机的点激光测头出光方向标定方法，通过在三坐标测量机的三轴坐标空间中确定若干测量点，并且调整三坐标测量机与测量点的一维距离，分别在不同距离下再次获取各测量点的坐标值，可根据新的坐标值拟合出不同距离时的球心，三坐标测量机在该距离时出光方向与俩球心连线平行，将不同距离时的球心进行连线，即为三坐标测量机点激光测头的真正出光方向，本标定方法效率高，标定精度高。
结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提出的三坐标测量机的点激光测头出光方向标定方法一种实施例中标准球示意图；
图2是图1中标准球上其中8个测量点的正投影图；
图3是本发明提出的三坐标测量机的点激光测头出光方向标定方法一种实施例中分别在不同景深下对标准球测量的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
一种三坐标测量机的点激光测头出光方向标定方法，包括以下步骤：
标准球初定位步骤，包括将一标准球固定于三坐标测量机的测量空间内，标定标准球的球心的初始坐标值；
测量点规划步骤，在标准球的球面上规划N个测量点，所述测量点位于三坐标测量机的测量空间内，确定所述测量点的初始坐标值，N为不小于4的整数；
获取第一拟合球步骤，根据各测量点的初始坐标值，分别调整三坐标测量机，使三坐标测量机的测头与所述测量点的一维距离为d1倍景深，并获取该一维距离下时所述测量点的坐标值，为第一坐标值，将所有测量点的第一坐标值进行拟合得到第一拟合球，获取第一拟合球的球心坐标值；
获取第二拟合球步骤，根据各测量点的初始坐标值，分别调整三坐标测量机，使三坐标测量机的测头与所述测量点的一维距离为d2倍景深，并获取该一维距离下时所述测量点的坐标值，为第二坐标值，将所有测量点的第二坐标值进行拟合得到第二拟合球，获取第二拟合球的球心坐标值；
0＜d1＜d2＜100％；
将所述第一拟合球的球心与第二拟合球的球心连线，即为三坐标测量机的测头的出光的矢量方向。三坐标测量机的测头一般为点激光测头。
本实施例的三坐标测量机的点激光测头出光方向标定方法，通过在三坐标测量机的三轴坐标空间中确定若干测量点，并且调整三坐标测量机与测量点的一维距离，分别在不同距离下再次获取各测量点的坐标值，可根据新的坐标值拟合出不同距离时的球心，三坐标测量机在该距离时出光方向与俩球心连线平行，将不同距离时的球心进行连线，即为三坐标测量机的点激光测头的真正出光方向，本标定方法效率高，标定精度高。
如图1所示，标准球11固定在标准球杆12上。
作为一个优选的实施例，标准球初定位步骤中，标定标准球的球心的初始坐标值的方法为：
移动三坐标测量机，在标准球的顶部采一个标定点，继续移动三坐标测量机，分别沿着除测头所在轴之外的另外两个轴的正负方向各采一个标定点，共计5个标定点，获取该5个标定点的坐标值；
将所有标定点的坐标值进行拟合计算得到该标准球的球心坐标，即为标准球的球心的初始坐标值；所述标定点位于三坐标测量机的测量空间内。
标准球初定位步骤中，采用最小二乘法将所有标定点的坐标值进行拟合计算得到该标准球的球心坐标。
其中，为了方便调整三坐标测量机，本实施例中以在三坐标测量机的z轴的末端固定一旋转测座为例进行说明。将三坐标测量机的测头固定在旋转测座下方，保证测头和测座一同旋转；将一个哑光陶瓷标准球固定在三坐标测量机的测量范围内，手动移动三坐标测量机在标准球顶部采一个点，并在球冠30°范围内(球冠角度偏大的话，测头无法获取准确的距离值)x、y正负四个方向各采一个点，共计5个点Pi(xi，yi，zi)，然后根据最小二乘法拟合计算球心坐标，完成标准球的粗定位。球的一般表示方程：
(x-x0)2+(y-y0)2+(z-z0)2＝R2
其中x0、y0、z0表示球心坐标，R表示球半径
根据需要求解的值构造一个函数：
Figure BDA0003384545840000071
当H取得最小值的那组参数就是我们需要的解，分别对四个参数求导：
Figure BDA0003384545840000072
Figure BDA0003384545840000073
Figure BDA0003384545840000074
Figure BDA0003384545840000075
四个等式的偏导都等于0，经过化简后方程变为：
Figure BDA0003384545840000076
Figure BDA0003384545840000077
Figure BDA0003384545840000081
Figure BDA0003384545840000082
再次化简后：
Figure BDA0003384545840000083
Figure BDA0003384545840000084
Figure BDA0003384545840000085
解出这组方程就能得到x0、y0、z0并能求得R值。
测量点规划步骤中，测量点位置的确定方法为：
以标准球的球心为中心，根据理论球径R在标准球的球冠的θ度范围内规划m圈测量点，每圈包含n个点，加上球冠的中心点，共规划m*n+1个测量点。m、n均为正整数。本实施例中以m＝3，n＝8为例进行说明。
为了确保所有测量点均位于三坐标测量机的测量空间内，本实施例中以θ＝30°为例进行说明。
也即，以球心坐标为中心，根据理论球径r在30°球冠范围内每隔10°规划一圈测量点，共三圈每圈包含8个点，加球冠中心点，共计25个测量点。根据三角函数解析获取每圈8个点的理论坐标值x，y，z。假设某圈点位与球冠中心线的倾斜角是θ，标准球中心(x0，y0，z0)，半径r，如图2所示，则每圈8个点的三维坐标如下：
(x0+r*sinθ，y0，z0+r*cosθ)(x0-r*sinθ，y0，z0+r*cosθ)
(x0，y0+r*sinθ，z0+r*cosθ)(x0，y0-r*sinθ，z0+r*cosθ)
(x0+r*sinθ*cos45，y0+r*sinθ*sin45，z0+r*cosθ)
(x0+r*sinθ*cos45，y0-r*sinθ*sin45，z0+r*cosθ)
(x0-r*sinθ*cos45，y0+r*sinθ*sin45，z0+r*cosθ)
(x0-r*sinθ*cos45，y0-r*sinθ*sin45，z0+r*cosθ)
获取第一拟合球步骤中，调整三坐标测量机的方法为：每次测量一个测量点，获取测头与该测量点的一维距离h，计算h与d1倍景深的差值，将差值补偿到x、y、z三轴中，采用补偿轴的坐标值重新对该测量点进行测量，直至满足h值等于d1倍景深。
如图3所示，以d1＝1/10为例进行说明，根据解析的25点理论值控制三坐标测量机测量，每次测量一个测量点，获取测头13的一维距离h，计算h与1/10景深的差值，按照理论方向将差值补偿到x、y、z三轴中，由于本实施例中以在三坐标测量机的z轴的末端固定一旋转测座为例进行说明的，也即需要将差值补偿到z轴中，采用补偿轴的坐标值重新采点，保证h值等于1/10景深，此时三轴坐标为(xi，yi，zi)，测量完25个点后根据最小二法拟合得到第一拟合球的球心(x1，y1，z1)。
获取第二拟合球步骤中，调整三坐标测量机的方法为：每次测量一个测量点，获取测头与该测量点的一维距离h，计算h与d2倍景深的差值，按照理论方向将差值补偿到x、y、z三轴中，采用补偿轴的坐标值重新对该测量点进行测量，直至满足h值等于d2倍景深。
重新测量这25个点，获取测头的一维距离h，计算h与9/10景深的差值，补偿后重新采点，保证h值等于9/10景深，记下此时的三轴坐标值(xi，yi，zi)，拟合得到第二拟合球的球心(x2,y2,z2)。
优选的，获取第一拟合球步骤和获取第二拟合球步骤中，分别采用最小二乘法拟合获取第一拟合球和第二拟合球。
第一拟合球和第二拟合球分别是在三坐标测量机不同景深下对位置固定的25个测量点进行测量后拟合的球体，因此，该两个拟合球的球心连线即为三坐标测量机点激光测头的出光方向。
在获取三坐标测量机的实际出光方向之后，还包括对三坐标测量机的测量结果校正的步骤，包括：
将三坐标测量机的出光的矢量方向分解到x、y、z三轴中，用于对三坐标测量机的测量结果校正。
校正方法为：第一拟合球的球心坐标值为(x1,y1,z1)，第二拟合球的球心坐标值为(x2,y2,z2)，三坐标测量机的出光的矢量方向为：
(i,j,k)＝(x1-x2,y1-y2,z1-z2)。
进一步的，对三坐标测量机的测量结果校正的步骤中，三坐标测量机的测头与被测点的一维距离值为H，将H按照三坐标测量机的出光的矢量方向分解到x、y、z三轴中的分量为(H*i,H*j,H*k)，再叠加三坐标测量机的三轴读数(x0,y0,z0)和偏置值(Δx，Δy，Δz)，最后得到被测点的准确坐标值(x0+Δx+h*i,y0+Δy+h*j,z0+Δz+h*k)，其中，偏置值(Δx，Δy，Δz)为已知。
不同类型的激光测头的测量景深从两毫米到十几毫米不等，在结合三坐标测量机使用中测头位姿的标定精度决定了最后***的整体精度。测头位姿包括测头的位置和姿态，其中测头位置是指d1倍景深位置光点相对于三坐标测量机机械零点的x、y、z向的偏置值(Δx，Δy，Δz)，偏置值影响不同测头角度的关联误差；测头姿态指激光光束在三坐标测量机的坐标系下的矢量方向(i，j，k)，从测头获取到的一维距离值h，按照矢量方向展开为x、y、z向的分量(h*i,h*j,h*k)，再叠加三轴读数(x0,y0,z0)和偏置值(Δx，Δy，Δz)，最后得到激光光点在三坐标测量机坐标系的准确坐标值(x0+Δx+h*i,y0+Δy+h*j,z0+Δz+h*k)。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种三坐标测量机的点激光测头出光方向标定方法，其特征在于，包括以下步骤：
标准球初定位步骤，包括将一标准球固定于三坐标测量机的测量空间内，标定标准球的球心的初始坐标值；
测量点规划步骤，在标准球的球面上规划N个测量点，所述测量点位于三坐标测量机的测量空间内，确定所述测量点的初始坐标值，N为不小于4的整数；
获取第一拟合球步骤，根据各测量点的初始坐标值，分别调整三坐标测量机，使三坐标测量机的测头与所述测量点的一维距离为d1倍景深，并获取该一维距离下时所述测量点的坐标值，为第一坐标值，将所有测量点的第一坐标值进行拟合得到第一拟合球，获取第一拟合球的球心坐标值；
获取第二拟合球步骤，根据各测量点的初始坐标值，分别调整三坐标测量机，使三坐标测量机的测头与所述测量点的一维距离为d2倍景深，并获取该一维距离下时所述测量点的坐标值，为第二坐标值，将所有测量点的第二坐标值进行拟合得到第二拟合球，获取第二拟合球的球心坐标值；
0＜d1＜d2＜100%；
将所述第一拟合球的球心与第二拟合球的球心连线，即为三坐标测量机的测头的出光的矢量方向。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，标准球初定位步骤中，标定标准球的球心的初始坐标值的方法为：
移动三坐标测量机，在标准球的顶部采一个标定点，继续移动三坐标测量机，分别沿着除测头所在轴之外的另外两个轴的正负方向各采一个标定点，共计5个标定点，获取该5个标定点的坐标值；
将所有标定点的坐标值进行拟合计算得到该标准球的球心坐标，即为标准球的球心的初始坐标值；所述标定点位于三坐标测量机的测量空间内。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，标准球初定位步骤中，采用最小二乘法将所有标定点的坐标值进行拟合计算得到该标准球的球心坐标。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，测量点规划步骤中，测量点位置的确定方法为：
以标准球的球心为中心，根据理论球径R在标准球的球冠的θ度范围内规划m圈测量点，每圈包含n个点，加上球冠的中心点，共规划m*n+1个测量点。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，获取第一拟合球步骤中，调整三坐标测量机的方法为：每次测量一个测量点，获取测头与该测量点的一维距离h，计算h与d1倍景深的差值，按照理论方向将差值补偿到x、y、z三轴中，采用补偿轴的坐标值重新对该测量点进行测量，直至满足h值等于d1倍景深。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，获取第二拟合球步骤中，调整三坐标测量机的方法为：每次测量一个测量点，获取测头与该测量点的一维距离h，计算h与d2倍景深的差值，按照理论方向将差值补偿到x、y、z三轴中，采用补偿轴的坐标值重新对该测量点进行测量，直至满足h值等于d2倍景深。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取第一拟合球步骤和获取第二拟合球步骤中，分别采用最小二乘法拟合获取第一拟合球和第二拟合球。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，还包括对三坐标测量机的测量结果校正的步骤，包括：
将三坐标测量机的出光的矢量方向分解到x、y、z三轴中，用于对三坐标测量机的测量结果校正。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，第一拟合球的球心坐标值为(x1, y1, z1)，第二拟合球的球心坐标值为(x2, y2, z2)，三坐标测量机的测头的出光的矢量方向为：
(i, j, k) = (x1- x2, y1- y2, z1- z2)。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，对三坐标测量机的测量结果校正的步骤中，三坐标测量机的测头与被测点的一维距离值为H，将H按照三坐标测量机的出光的矢量方向分解到x、y、z三轴中的分量为（H*i, H*j, H*k），再叠加三坐标测量机的三轴读数(x0,y0, z0)和偏置值(Δx，Δy，Δz)，最后得到被测点的准确坐标值(x0+Δx+h*i, y0+Δy+h*j, z0+Δz+h*k)，其中，偏置值(Δx，Δy，Δz)为已知。
CN202111444512.3A 2021-11-30 2021-11-30 三坐标测量机的点激光测头出光方向标定方法 Pending CN114136212A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111444512.3A CN114136212A (zh) 2021-11-30 2021-11-30 三坐标测量机的点激光测头出光方向标定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111444512.3A CN114136212A (zh) 2021-11-30 2021-11-30 三坐标测量机的点激光测头出光方向标定方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114136212A true CN114136212A (zh) 2022-03-04

Family

ID=80390129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111444512.3A Pending CN114136212A (zh) 2021-11-30 2021-11-30 三坐标测量机的点激光测头出光方向标定方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114136212A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08210837A (ja) * 1995-02-07 1996-08-20 Tokyo Seimitsu Co Ltd 三次元座標測定機の回転角度誤差補正におけるプローブ位置ベクトル算出装置
CN103115593A (zh) * 2013-02-22 2013-05-22 北京工业大学 扫描测头标定方法
CN103528519A (zh) * 2013-10-21 2014-01-22 中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所 一种点投射光学测头空间位置矢量的测量标定方法
CN112461177A (zh) * 2020-11-11 2021-03-09 中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所 一种点激光测头在机标定方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08210837A (ja) * 1995-02-07 1996-08-20 Tokyo Seimitsu Co Ltd 三次元座標測定機の回転角度誤差補正におけるプローブ位置ベクトル算出装置
CN103115593A (zh) * 2013-02-22 2013-05-22 北京工业大学 扫描测头标定方法
CN103528519A (zh) * 2013-10-21 2014-01-22 中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所 一种点投射光学测头空间位置矢量的测量标定方法
CN112461177A (zh) * 2020-11-11 2021-03-09 中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所 一种点激光测头在机标定方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
毕超等: "激光测头的光束空间矢量标定方法", 《红外与激光工程》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108253906B (zh) 一种桥壳圆度圆柱度检测装置工件轴线定位误差补偿方法
US8336219B2 (en) Apparatus and method for calibrating a scanning head
US8931183B2 (en) Measurement method and apparatus
CN110108207A (zh) 基于探针的旋转轴回转中心线几何误差标定方法
CN110793439B (zh) 一种多传感器测量机坐标统一的标准器和坐标统一方法
CN112288823B (zh) 一种标准圆柱体曲面点测量设备的标定方法
CN110806571B (zh) 一种多结构光传感器空间姿态标定件及其标定方法
CN100491895C (zh) 三坐标系校准检定仪
CN110161965A (zh) 一种大型航天机匣斜孔的在机测量方法
CN106705880B (zh) 一种大口径反射镜面形轮廓在位检测方法及装置
CN110211175B (zh) 准直激光器光束空间位姿标定方法
CN113628210B (zh) 基于线激光的复杂异构产品装配参数检测方法及***
Guo et al. Continuous measurements with single setup for position-dependent geometric errors of rotary axes on five-axis machine tools by a laser displacement sensor
CN114136212A (zh) 三坐标测量机的点激光测头出光方向标定方法
CN115307571B (zh) 一种平面式线激光传感器位姿标定件及标定方法
CN216846033U (zh) 基于深矢高工件的内壁测量***
CN115164793A (zh) 微纳米级复合测量的坐标统一标定器及标定方法
CN106392206A (zh) 一种大直径多头螺纹环规在线加工牙型几何参数测量方法
CN112344863B (zh) 一种自由曲面回转体工件壁厚检测方法
Zhang et al. The development of cylindrical coordinate measuring machines
CN112212822A (zh) 采用三球杆仪对球铰链球头球心空间偏移误差的检测方法
CN115307572B (zh) 一种定宽平面式线激光传感器位姿标定件及标定方法
WO2023123560A1 (zh) 基于深矢高工件的内壁测量***以及测量方法
CN115307570B (zh) 一种u槽平面式线激光传感器位姿标定件及标定方法
CN117470171A (zh) 一种转子组件圆轮廓度测量的校正方法、提高转子组件圆轮廓度测量精度的方法及测量***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20220304

RJ01 Rejection of invention patent application after publication