用于测头的水平面内预行程测量方法和预行程补偿方法技术

本公开描述一种用于测头的水平面内预行程测量方法和预行程补偿方法，预行程测量方法包括：将测头设置于旋转机构；将接触件设置于移动机构以使接触件可在移动机构的控制下在水平面内靠近或远离测端；利用移动机构控制接触件靠近测端，接触件接触测端时，获取用于体现接触件的位置的信息为第一信息；测头形成触发信号时，获取用于体现接触件的位置的信息为第二信息；基于第一信息和第二信息获取预行程；利用旋转机构控制测头绕旋转轴线旋转并获取测头在不同方向下的预行程。由此，能够获得测头在水平面内中不同方向下的预行程。测头在水平面内中不同方向下的预行程。测头在水平面内中不同方向下的预行程。

【技术实现步骤摘要】
用于测头的水平面内预行程测量方法和预行程补偿方法


[0001]本公开大体涉及智能制造装备产业领域，具体涉及一种用于测头的水平面内预行程测量方法和补偿方法。

技术介绍

[0002]在三坐标测量机中，接触式测头是应用较为广泛的一种测头。一般而言，接触式测头包括触针，当触针与被测物体(也可称为工件)不接触时，触针处于初始位置，也可称为处于静止位置，当触针接触被测物体受到作用力并向任一方向偏转时，触针偏离初始位置并处于偏转位置，触点球与圆柱体之间的接触面接减少，导致触点球与圆柱体之间的电阻上升并形成触发信号，三坐标测量机的坐标测量装置接收到触针形成的触发信号，并记录被测物体中与触针发生接触的接触点的三维坐标，当触针不再与被测物体接触时，触针恢复至初始位置，以等待下一次与被测物体的接触。
[0003]在实际使用接触式测头的过程中，触针在受到大于一定值的作用力后才会形成触发信号，因此触针开始与工件接触的时刻与触针形成触发信号的时刻并不相同，在这段时间中，触针移动的距离可以称为预行程。在这种情况下，需要对三坐标测量机所测量的坐标进行补偿。现有技术中，常用固定的预行程对测量结果进行补偿，其中，由于相对于水平面内的方向(也可以称为xy平面内的方向)，轴向方向(也可以称为z轴方向)下的预行程较小，因此一般会对水平面内所形成的预行程行进补偿。
[0004]然而，由于触针的设计，形成触发信号所对应的作用力在各个方向上并不恒定，同时作用力会导致触针发生形变而引入新的变化，导致触针在不同方向下具有不同的预行程。
专利技术内容
[0005]本公开是有鉴于上述的状况而提出的，其目的在于提供一种能够获得测头在水平面内中不同方向下的预行程的测量方法并能够基于水平面内中不同方向下的预行程进行补偿的补偿方法。
[0006]为此，本公开第一方面提供一种用于测头的水平面内预行程测量方法，所述测头包括用于形成触发信号的主体部、设置于所述主体部的测杆、和设置于所述测杆并用于接触工件的测端，其特征在于，所述水平面内预行程测量方法包括：将所述测头设置于旋转机构以使所述测头可在所述旋转机构的控制下绕垂直于水平面的旋转轴线进行旋转；将接触件设置于移动机构以使所述接触件可在所述移动机构的控制下在水平面内靠近或远离所述测端；利用所述移动机构控制所述接触件靠近所述测端，所述接触件接触所述测端时，获取用于体现所述接触件的位置的信息为第一信息；测头形成触发信号时，获取用于体现所述接触件的位置的信息为第二信息；基于所述第一信息和所述第二信息获取预行程；利用所述旋转机构控制所述测头绕所述旋转轴线旋转并获取所述测头在不同方向下的预行程。
[0007]在这种情况下，能够通过旋转机构控制测头旋转和通过移动机构控制接触件移
动，从而能够模拟接触件以不同的方向靠近测端的情况，此外通过记录接触件接触测端时的第一信息和测头形成触发信号时的第二信息能够便于计算在该时间段内接触件的移动路程，从而能够获得测头在该方向下的预行程。
[0008]另外，在本公开第一方面所涉及的水平面内预行程测量方法中，可选地，所述旋转机构设置有光栅尺，所述旋转机构与计算模块连接。在这种情况下，能够利用光栅尺测量测头绕旋转轴线的旋转角度(也即固定部转轴线的旋转角度)，同时计算模块能够获取旋转角度，进而能够关联不同的旋转角度和在该旋转角度下的预行程(也即在该方向下的预行程)。
[0009]另外，在本公开第一方面所涉及的水平面内预行程测量方法中，可选地，所述旋转机构和所述移动机构设置于大理石平台。在这种情况下，由于大理石平台稳定性好、强度大、硬度高，能在重负荷下保持高精度，还具有较高的平面度，有利于提高测量的稳定性的测量精度。
[0010]另外，在本公开第一方面所涉及的水平面内预行程测量方法中，可选地，所述大理石平台包括大理石底座和设置于所述大理石底座的支架，所述旋转机构通过高度调整机构设置于所述支架，所述高度调整机构配置为调整所述旋转机构在所述支架上的高度以使所述测端与所述接触件对齐。在这种情况下，能够调整旋转机构在支架上的高度，进而能够使得测端与接触件对齐，从而能够令接触件移动的过程中与测端接触。
[0011]另外，在本公开第一方面所涉及的水平面内预行程测量方法中，可选地，所述接触件为压力传感器并配置为在接触所述测端后形成压力信号。在这种情况下，由于压力传感器可以在接触测端后形成压力信号，能够基于是否获得压力信号判断接触件是否与测端接触。
[0012]另外，在本公开第一方面所涉及的水平面内预行程测量方法中，可选地，所述第一信息包括所述接触件接触所述测端时的所述接触件的位置，所述第二信息包括测头形成触发信号时的所述接触件的位置。由于预行程可以表示理想情况下三坐标测量仪测量的三维坐标和实际情况下三坐标测量仪测量的三维坐标的差别，而该差别的形成主要来自于接触件接触测端的时刻与测头形成触发信号的时刻不同，进而导致接触件接触测端时的接触件的位置与测头形成触发信号时的接触件的位置不同，由此通过记录第一信息和第二信息，能够获得不同时刻下接触件的位置，从而便于计算得到预行程。
[0013]另外，在本公开第一方面所涉及的水平面内预行程测量方法中，可选地，利用高速相机对准所述测端，基于所述高速相机获得的图像信息判断所述接触件是否接触所述测端。在这种情况下，能够使预行程测量方法更加自动化，减少人工介入造成的误差所带来的影响，同时，通过图像信息处理的方式处理图像信息，能够提高判断的稳定性和准确性。
[0014]另外，在本公开第一方面所涉及的水平面内预行程测量方法中，可选地，所述第一信息包括所述接触件接触所述测端时的时刻，所述第二信息包括测头形成触发信号时的时刻。在这种情况下，能够不直接记录接触件的位置，而是通过记录接触件接触测端时的时刻和测头形成触发信号时的时刻。
[0015]另外，在本公开第一方面所涉及的水平面内预行程测量方法中，可选地，所述测头形成触发信号后，所述接触件停止移动并沿与原方向相反的方向移动。在这种情况下，能够减少由于测头受力过大导致测头损坏的情况。
[0016]本公开第二方面提供一种用于测头的水平面内预行程补偿方法，利用本公开第一方面所述的水平面内预行程测量方法获取测头在不同方向下的预行程，基于测头在不同方向下的预行程对测头进行补偿。
[0017]在这种情况下，能够通过旋转机构控制测头旋转和通过移动机构控制接触件移动，从而能够模拟接触件以不同的方向靠近测端的情况，此外通过记录接触件接触测端时的第一信息和测头形成触发信号时的第二信息能够便于计算在该时间段内接触件的移动路程，从而能够获得出测头在该方向下的预行程，进而能够对测头进行补偿，提高测头的测量精度。
[0018]根据本公开，提供一种能够获得测头在水平面内中不同方向下的预行程的测量方法并能够基于水平面内中不同方向下的预行程进行补偿的补偿方法。
附图说明
[0019]现在将仅通过参考附图的例子进一步详细地解释本公开，其中：
[0020]图1是示出了本公本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于测头的水平面内预行程测量方法，所述测头包括用于形成触发信号的主体部、设置于所述主体部的测杆、和设置于所述测杆并用于接触工件的测端，其特征在于，所述水平面内预行程测量方法包括：将所述测头设置于旋转机构以使所述测头可在所述旋转机构的控制下绕垂直于水平面的旋转轴线进行旋转；将接触件设置于移动机构以使所述接触件可在所述移动机构的控制下在水平面内靠近或远离所述测端；利用所述移动机构控制所述接触件靠近所述测端，所述接触件接触所述测端时，获取用于体现所述接触件的位置的信息为第一信息；测头形成触发信号时，获取用于体现所述接触件的位置的信息为第二信息；基于所述第一信息和所述第二信息获取预行程；利用所述旋转机构控制所述测头绕所述旋转轴线旋转并获取所述测头在不同方向下的预行程。2.根据权利要求1所述的水平面内预行程测量方法，其特征在于，所述旋转机构设置有光栅尺，所述旋转机构与计算模块连接。3.根据权利要求1所述的水平面内预行程测量方法，其特征在于，所述旋转机构和所述移动机构设置于大理石平台。4.根据权利要求3所述的水平面内预行程测量方法，其特征在于，所述大理石平台包括大理石底座和设置于所述大理石底座的支架，所述旋转机构通过高度调...

【专利技术属性】
技术研发人员：章智伟，陈源，程龙军，张和君，
申请(专利权)人：深圳市中图仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：