[發明專利]一種從機床定位誤差中分離熱誤差的方法和系統

有效

• 申請號: 201910187530.4
• 申請日: 2019-03-13
• 公開（公告）號: CN109884983B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 袁江;許凱;葉鈺;陶濤;邱自學
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: G05B19/404
• 分類號: G05B19/404
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴;丁浩秋

1.一種從機床定位誤差中分離熱誤差的方法，其特征在于，包括如下步驟：

1）在機床傳動系統中選擇熱敏測點并監測其溫度變化，測量各個熱敏測點的定位誤差；

2）從冷機狀態開始，來回循環測量定位誤差并記錄熱敏測點的溫度值，直至傳動系統達到熱平衡狀態，即熱敏測點的溫升變化趨于0或近似等于0；

3）對每輪循環取相同部位的前后熱敏測點定位偏差數據去除相同測試條件下的微小誤差，得到剩余誤差；

4）分別將不同測量循環對應的剩余誤差平均值減去冷機狀態下的值，分離得到傳動系統在不同溫升狀態下的熱誤差。

2.根據權利要求1所述的從機床定位誤差中分離熱誤差的方法，其特征在于，所述步驟2）中具體步驟包括，從冷機狀態開始記為第一次循環測量，并且記錄下每次循環的起點位置和終點位置，同時記錄熱敏測點在當前循環的溫度值，設定固定步距，使工作臺沿某一方向軸來回移動，每到達步距點位置時，記錄一次定位誤差，完成3次循環測量后，使傳動系統發熱，記錄終點位置，準備開始下一輪循環；當第二輪循環開始時再次從第一輪測量的起點位置開始測量，以此循環，直到傳動系統進入熱平衡狀態。

3.根據權利要求1所述的從機床定位誤差中分離熱誤差的方法，其特征在于，所述步驟3）中去除相同測試條件下的微小誤差的方法包括：

去除第一個步距測點和最后一個步距測點的數據后，對數據進行線性插值處理；

將剩余每一個步距測點經過插值處理后的定位誤差值減去前一個步距點的值，即可去除相同測試條件下的微小誤差。

4.一種從機床定位誤差中分離熱誤差系統，其特征在于，在傳動系統的熱敏點布置溫度傳感標簽，所述溫度傳感標簽采集熱敏測點溫度信號并無線傳輸給溫度標簽接收器，所述溫度標簽接收器連接上位機，在機床工作臺固定線性反光鏡，在主軸箱下方安裝雙頻激光干涉儀的干涉鏡，采集傳動系統的定位誤差；從冷機狀態開始，來回循環測量定位誤差并記錄熱敏測點的溫度值，直至傳動系統達到熱平衡狀態，即熱敏測點的溫升變化趨于0或近似等于0；對每輪循環取相同部位的前后熱敏測點定位偏差數據去除相同測試條件下的微小誤差，得到剩余誤差；分別將不同測量循環對應的剩余誤差平均值減去冷機狀態下的值，分離得到傳動系統在不同溫升狀態下的熱誤差。

5.根據權利要求4所述的從機床定位誤差中分離熱誤差系統，其特征在于，所述循環測量定位誤差具體步驟包括，從冷機狀態開始記為第一次循環測量，并且記錄下每次循環的起點位置和終點位置，同時記錄熱敏測點在當前循環的溫度值，設定固定步距，使工作臺沿某一方向軸來回移動，每到達步距點位置時，記錄一次定位誤差，完成3次循環測量后，使傳動系統發熱，記錄終點位置，準備開始下一輪循環；當第二輪循環開始時再次從第一輪測量的起點位置開始測量，以此循環，直到傳動系統進入熱平衡狀態。

6.根據權利要求4所述的從機床定位誤差中分離熱誤差系統，其特征在于，所述去除相同測試條件下的微小誤差的方法包括：

去除第一個步距測點和最后一個步距測點的數據后，對數據進行線性插值處理；

將剩余每一個步距測點經過插值處理后的定位誤差值減去前一個步距點的值，即可去除相同測試條件下的微小誤差。