[發明專利]一種機床軸線測量方法以及裝置

在審

• 申請號: 202011399764.4
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112631200A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 曹陽;黃國明;楊琪;曾帆;李運豪;翟劍坤;王佳軒;劉國帥
• 申請（專利權）人: 深圳數馬電子技術有限公司
• 主分類號: G05B19/401
• 分類號: G05B19/401
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請提供一種機床軸線測量方法，可以包括：從獲取的第一圖像集合中，確定標定物上多個特征點中每一個特征點的第一坐標集合；所述第一圖像集合為在旋轉過程中所述標定物的多張第一圖像的集合；所述標定物在所述機床的旋轉平臺上；所述第一坐標集合為所述多張第一圖像中同一特征點在轉臺坐標系下第一坐標的集合；根據所述多個特征點中每一個特征點的第一坐標集合，確定所述每一個特征點對應運動軌跡的圓心；根據所述每一個特征點對應運動軌跡的圓心，確定所述旋轉平臺的旋轉軸線。實施本發明實施例，能夠能夠降低誤差測量成本，同時便捷測量機床誤差，并且適用范圍廣泛。

技術領域

本申請涉及機床的軸線測量領域，尤其涉及一種機床軸線測量方法以及裝置。

背景技術

數控機床幾何誤差是構成數控機床加工誤差的主要誤差源之一。其中，五軸機床不僅存在三項位置度、六項直線度、九項角擺誤差、三項三軸之間的垂直度，還存在兩個轉臺的位置度等23項誤差。為了追求機床精度，一般采用數控系統對誤差進行補償的方式；具體地，測量機床的軸線，特別是旋轉軸線，對于一些重要誤差的確定以及補償影響很大。

目前，一般采用傳統的接觸式測量以及其他高精度復雜設備的裝填，不僅操作繁瑣復雜、成本較高。而且接觸式測量涉及的步驟以及設備，并不適用桌面型機床操作。

因此，如何降低成本且便捷測量機床誤差，是本申請亟需解決的問題。

發明內容

本申請提供一種機床軸線測量方法，能夠降低誤差測量成本，同時便捷測量機床誤差，并且適用范圍廣泛。

第一方面，本發明實施例提供了一種機床軸線測量方法，應用于機床，可以包括：

從獲取的第一圖像集合中，確定標定物上多個特征點中每一個特征點的第一坐標集合；所述第一圖像集合為在旋轉過程中所述標定物的多張第一圖像的集合；所述標定物在所述機床的旋轉平臺上；所述第一坐標集合為所述多張第一圖像中同一特征點在轉臺坐標系下第一坐標的集合；

根據所述多個特征點中每一個特征點的第一坐標集合，確定所述每一個特征點對應運動軌跡的圓心；

根據所述每一個特征點對應運動軌跡的圓心，確定所述旋轉平臺的旋轉軸線。

本發明實施例中，通過獲取設置在機床旋轉平臺的標定物上多個特征點坐標，根據多個特征點坐標確定每一個特征點的運動軌跡。其中，標定物圍繞旋轉平臺的旋轉軸線，形成的運動軌跡為圓形。進一步地確定每個特征點的圓形運動軌跡的圓心，通過對多個圓心進行擬合后確定該旋轉平臺的旋轉軸線。相比于現有技術，本發明實施例借助拍攝設備(如相機)、標定物等工具對機床的軸線進行測量；采用計算機視覺和相機模型原理，對旋轉的標定物進行標定檢測，根據拍攝的圖像來獲取標定結果，提取標定結果建立了軸線測量模型，實現了無接觸的軸線測量，避免了傳統的接觸式測量以及其余高精度復雜設備的裝填，在保證測量精度的同時，大大提高了測量速率。

在一種可能的實現方式中，所述從獲取的第一圖像集合中，確定標定物上多個特征點中每一個特征點的第一坐標集合之前，還包括：以預設角度在所述旋轉平臺上設立所述標定物；所述旋轉平臺用于帶動所述標定物繞所述旋轉平臺的旋轉軸線旋轉；通過拍攝設備獲取所述第一圖像集合。

在一種可能的實現方式中，所述從獲取的第一圖像集合中，確定標定物上多個特征點中每一個特征點的第一坐標集合，包括：根據所述第一圖像集合，確定所述每一個特征點的第二坐標集合；所述第二坐標為所述每一個特征點在世界坐標系下的坐標；根據第一外參將所述第二坐標轉換為所述第一坐標；所述第一參數為根據所述標定物和所述拍攝設備確定的。

在一種可能的實現方式中，所述標定物為標定板；所述根據第一外參將所述第二坐標轉換為所述第一坐標之前，還包括：在所述旋轉平臺上平放所述標定板后，根據所述拍攝設備確定所述第一外參。