[發(fā)明專利]一種基于誤差與變異規(guī)律的三坐標測量機誤差測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810988135.1
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN108801193B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設計）人: 李文龍;楊靜萍
• 申請（專利權）人: 大連民族大學
• 主分類號: G01B21/04
• 分類號: G01B21/04
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 李猛

1.一種基于誤差與變異規(guī)律的三坐標測量機誤差測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)建立誤差變異理論模型為：

其中：α，β，γ為測量機坐標系的X、Y、Z三軸相對于理論坐標系XYZ三個方向i,j,k上的角度誤差標記；x,y,z為測量點在測量機坐標系XYZ上三個坐標的坐標值；Δxy為X向導軌在測量機坐標系的Y軸方向直線度誤差的誤差值，Δxz為X向導軌在測量機坐標系的Z軸方向直線度誤差的誤差值，Δyx為Y向導軌在測量機坐標系的X軸方向直線度誤差的誤差值，Δyz為Y向導軌在測量機坐標系的Z軸方向直線度誤差的誤差值，Δzx為Z向導軌在測量機坐標系的X軸方向直線度誤差的誤差值，Δzy為Z向導軌在測量機坐標系的Y軸方向直線度誤差的誤差值；Δx_b，Δy_b和Δz_b為測量點位置變異量在測量機坐標系的X、Y、Z三軸方向上的分量；

(2)獲得測量與數(shù)據(jù)處理圖：

S2.1鎖定Z坐標，測頭在理論坐標系的XOY平面內(nèi)運動，獲得a面和b面上標準量塊各測量點坐標數(shù)據(jù)，將各測量點坐標數(shù)據(jù)作為曲線的峰谷點并將其分別連接成為兩條曲線，將a面上的曲線擬合為擬合直線L_axy，將b面上的曲線擬合為擬合直線L_byx，以形成測量與數(shù)據(jù)處理圖a；

S2.2鎖定X坐標，測頭在理論坐標系的ZOY平面內(nèi)運動，獲得a面和c面上標準量塊各測量點坐標數(shù)據(jù)，將各測量點坐標數(shù)據(jù)作為曲線的峰谷點并將其分別連接成為兩條曲線，將a面上的曲線擬合為擬合直線L_azy，將c面上的曲線擬合為擬合直線L_cyz，以形成測量與數(shù)據(jù)處理圖b；

S2.3鎖定Y坐標，測頭在理論坐標系的ZOX平面內(nèi)運動，獲得b面和c面上標準量塊各測量點坐標數(shù)據(jù)，將各測量點坐標數(shù)據(jù)作為曲線的峰谷點并將其分別連接成為兩條曲線，將b面上的曲線擬合為擬合直線L_bzx，將c面上的曲線擬合為擬合直線L_cxz，以形成測量與數(shù)據(jù)處理圖c；

所述的a,b,c三個面為標準量塊上彼此兩兩相互垂直的面，并且a面與理論坐標系XYZ的ZOX面平行，b面與理論坐標系XYZ的ZOY面平行，c面與理論坐標系XYZ的XOY面平行；

(3)根據(jù)測量與數(shù)據(jù)處理圖對誤差變異理論模型進行變形，得到直線度誤差與垂直度誤差：

S3.1根據(jù)測量與數(shù)據(jù)處理圖a對誤差變異理論模型變形如下：

式中(Δzx+β·z)與(Δzy-α·z)為常值，擬合直線L_axy的極差為X向導軌在測量機坐標系的Y坐標軸對應的Y方向的直線度誤差e_xy，擬合直線L_byx的極差為Y向導軌在測量機坐標系的X坐標軸對應的X方向的直線度誤差e_yx，擬合直線L_axy與擬合直線L_byx的夾角與90°之差的絕對值為X、Y兩向導軌在理論坐標系的XOY平面內(nèi)的垂直度誤差δ_xy；

S3.2根據(jù)測量與數(shù)據(jù)處理圖b對誤差變異理論模型變形如下：

式中(Δxy+γ·x)與(Δxz-β·x)為常值，擬合直線L_azy的極差為Z向導軌在測量機坐標系的Y坐標軸對應的Y方向的直線度誤差e_zy，擬合直線L_cyz的極差為Y向導軌在測量機坐標系的Z坐標軸對應的Z方向的直線度誤差e_yz，擬合直線L_azy與擬合直線L_cyz的夾角與90°之差的絕對值為Y、Z兩向導軌在理論坐標系的ZOY平面內(nèi)的垂直度誤差δ_yz，擬合直線L_cyz與理論坐標系的XOY平面在理論坐標系的ZOY平面內(nèi)的夾角與90°之差的絕對值為Z向導軌與理論坐標系的XOY平面在理論坐標系的ZOY平面內(nèi)的垂直度誤差δ_z(yoz)；

S3.3根據(jù)測量與數(shù)據(jù)處理圖c對誤差變異理論模型變形如下：

式中(Δyx-γ·y)與(Δyz+α·y)為常值，擬合直線L_bzx的極差為Z向導軌在測量機坐標系的X坐標軸對應的X方向的直線度誤差e_zx，擬合直線L_cxz的極差為X向導軌在測量機坐標系的Z坐標軸對應的Z方向的直線度誤差e_xz，擬合直線L_bzx與擬合直線L_cxz的夾角與90°之差的絕對值為X、Z兩向導軌在理論坐標系的ZOX平面內(nèi)的垂直度誤差δ_xz，擬合直線L_bzx與理論坐標系的XOY平面在理論坐標系的ZOX平面內(nèi)的夾角與90°之差的絕對值為Z向導軌與理論坐標系的XOY平面在理論坐標系的ZOX平面內(nèi)的垂直度誤差δ_z(xoz)。