[發明專利]一種基準坐標動態補償的測量設備及坐標動態補償方法

在審

• 申請號: 202110067720.X
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112729119A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 王志偉;谷孝東;王艷;潘瑞豐;曹葵康;蔡雄飛
• 申請（專利權）人: 蘇州天準科技股份有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 徐穎聰

本發明公開了一種基準坐標動態補償的測量設備及坐標動態補償方法，設備包括底座、二維基準板、定位影像系統、測量系統和控制器，所述二維基準板、定位影像系統和測量系統自下而上依次設置，所述定位影像系統和測量系統均與所述控制器電訊連接；其中，所述定位影像系統瞄準二維基準板，捕捉二維基準板上的圖案，實時獲取所述測量系統在二維基準板坐標系中的位置并反饋給控制器，以此實時補償測量系統的基準坐標；所述測量系統瞄準被測件，基于實時補償而修正的基準坐標捕捉被測特征，進行幾何尺寸測量。以二維基準板為測量基準，利用定位影像系統實時反饋位置信息，測量系統捕捉被測特征，完成幾何尺寸測量。

技術領域

本發明屬于坐標測量技術領域，具體涉及一種利用二維基準板進行動態實時補償的坐標測量方法。

背景技術

現代制造業生產過程中，零部件的幾何尺寸測量是不可或缺的重要環節。坐標測量儀是廣泛應用的幾何尺寸測量設備，包括配置接觸式探針的三坐標測量儀和配置影像測頭的影像測量儀。

其中，XY二維運動系統是坐標測量儀的基本配置，通常為兩個一維運動系統的疊加，每個一維運動系統均采用光柵尺或磁柵尺作為反饋元件。

然而，在坐標測量儀的生產過程中，需要對XY運動系統進行精密調整裝配，并進行定位精度、直線度、垂直度等幾何誤差的檢定與補償，延長了生產周期；而且，在影像儀的使用過程中，設備精度可能發生變化，需要對上述幾何誤差進行重新檢定與補償。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種基準坐標動態補償的測量設備及坐標動態補償方法，其能解決在坐標測量儀生產及使用過程中需進行幾何誤差檢定與補償的問題。

本發明的目的采用以下技術方案實現：

一種基準坐標動態補償的測量設備，設備包括底座、二維基準板、定位影像系統、測量系統和控制器，所述二維基準板、定位影像系統和測量系統自下而上依次設置，所述定位影像系統和測量系統均與所述控制器電訊連接；其中，所述定位影像系統瞄準二維基準板，捕捉二維基準板上的圖案，實時獲取所述測量系統在二維基準板坐標系中的位置并反饋給控制器，以此實時補償測量系統的基準坐標；所述測量系統瞄準被測件，基于實時補償而修正的基準坐標捕捉被測特征，進行幾何尺寸測量。

優選的，所述二維基準板采用低溫度膨脹系數的玻璃或陶瓷材質。

優選的，所述測量系統包括Y軸導軌、立柱、X軸橫梁、Z軸底板、Z軸滑臺、和測量相機組件；兩根Y軸導軌平行的設置在底座兩側，兩根立柱的底部匹配的設置在兩根Y軸導軌上；所述X軸橫梁的底面兩端部固定設置在兩根所述立柱的頂部；在所述X軸橫梁上設置被控的沿X軸向移動的Z軸底板，在所述Z軸底板上設置被控的沿Z軸向移動的Z軸滑臺，所述測量相機組件設置在所述Z軸滑臺上；以此實現測量相機組件在X、Y和Z軸向相對于所述二維基準板可控的移動。

優選的，所述Z軸滑臺為L型，Z軸滑臺的X板的背面通過滑軌和Z軸電機驅動的安裝在所述Z軸底板上；Z軸滑臺的Y板安裝所述測量相機組件。

優選的，所述測量相機組件包括測量相機、微調電機、連接筒、遠心鏡頭和測量光源；其中，在所述測量相機和遠心鏡頭之間設置彈性伸縮的連接筒；所述測量相機由所述微調電機驅動的上下移動以調節與遠心鏡頭之間的距離；所述測量光源設置在所述遠心鏡頭側邊下方。

優選的，所述測量相機組件還包括復檢相機，所述復檢相機設置在測量相機側邊，并共用所述測量光源。

優選的，所述定位影像系統包括下橫梁、下光源和定位相機組件；其中，所述下橫梁的兩端高度可調的設置在兩根立柱之間；所述定位相機組件設置在所述下橫梁上，并可控的沿著所述下橫梁在X軸向移動；所述下光源移動設置在所述定位相機組件上方的下橫梁梁體上。