[發明專利]一種高精度標定擬合圓心求解裝置和方法

在審

• 申請號: 201710605518.1
• 申請日: 2017-07-24
• 公開（公告）號: CN107470983A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 汪中厚;孫奇楠;徐闡;劉欣榮;周曉玲;王振飛
• 申請（專利權）人: 昆山國立傳動機械有限公司;上海理工大學
• 主分類號: B23Q17/22
• 分類號: B23Q17/22
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司31204
• 代理人: 郁旦蓉

1.一種高精度標定擬合圓心求解裝置，設置在機床中，用于對探頭進行標定并獲得用于標定該探頭的標定部件的擬合圓圖形和擬合圓心誤差，從而便于操作人員根據該擬合圓心誤差判斷所述機床的誤差，其特征在于，包括：

標定部件；

數據測量部，包括數據獲取單元、機床主軸以及可旋轉地安裝在所述機床主軸上的所述探頭，該探頭用于在所述機床主軸的牽引下對所述標定部件的任意位置進行逐點檢測，所述數據測量單元用于獲取所述探頭的坐標數據；

數據擬合部，采用迭代法對所述探頭的所述坐標數據進行擬合，得到所述擬合圓圖形的擬合圓心的坐標值、擬合圓半徑和擬合圓標準方程；

圖像擬合部，用于對所述擬合圓標準方程進行擬合，得到所述擬合圓圖形和所述擬合圓心；

圓心集合部，用于將所述數據擬合部中得到的所述擬合圓心組成一組離散擬合圓心；

圓心擬合部，用于對所述離散擬合圓心進行加權平均和迭代優化處理，得到真實圓心坐標；

數據計算部，用于計算任意兩個所述擬合圓心之間的直線距離得到所述擬合圓心誤差；以及

顯示部，包括顯示屏，該顯示屏用于顯示所述坐標數據和所述擬合圓心對應的點、所述擬合圓圖形及所述擬合圓心的坐標值、所述擬合圓半徑和所述擬合圓心誤差。

2.根據權利要求1所述的高精度標定擬合圓心求解裝置，其特征在于：

其中，所述標定部件為標準量棒。

3.根據權利要求1所述的高精度標定擬合圓心求解裝置，其特征在于：

其中，每個所述位置上被檢測的點的個數大于三。

4.根據權利要求1所述的高精度標定擬合圓心求解裝置，其特征在于，還包括：

存儲部，用來存儲數據，該數據包括所述坐標數據、所述擬合圓心的坐標值、所述擬合圓半徑和所述擬合圓心誤差。

5.一種高精度標定擬合圓心求解方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，采用探頭對標定部件的任意位置進行逐點測量，采用數據獲取單元獲得所述探頭的坐標數據；

步驟二，采用數據擬合部對所述步驟一中的所述坐標數據進行擬合，通過迭代法得到第一組擬合圓圖形的擬合圓心的坐標值、擬合圓半徑和擬合圓標準方程；

步驟三，采用圖像擬合部對所述擬合圓標準方程進行擬合，得到所述擬合圓圖形和所述擬合圓心；

步驟四，采用顯示屏顯示所述步驟一至步驟三中的所述坐標數據和所述擬合圓心對應的點以及所述擬合圓圖形；

步驟五，重復所述步驟一至所述步驟四，得到多組所述坐標數據以及相應的所述擬合圓和所述擬合圓心；

步驟六，采用圓心集合部將所述步驟二和所述步驟五中得到的所述擬合圓心組成一組離散擬合圓心；

步驟七，采用圓心擬合部對所述離散擬合圓心進行加權平均和迭代優化處理，得到一個精確的真實圓心坐標并將該真實圓心坐標顯示在所述顯示屏上；

步驟八，采用數據計算部計算任意兩個所述擬合圓心之間的直線距離，得到所述擬合圓心誤差并將該擬合圓心誤差的結果顯示在所述顯示屏上。