[發(fā)明專利]空間坐標測量儀器的標定方法

有效

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• 申請日: 2021-11-18
• 公開（公告）號: CN113790689B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發(fā)明（設計）人: 張和君;廖學文;陳源;常立超
• 申請（專利權）人: 深圳市中圖儀器股份有限公司
• 主分類號: G01B21/00
• 分類號: G01B21/00;G01B11/00
• 代理公司: 深圳舍穆專利代理事務所(特殊普通合伙) 44398
• 代理人: 黃賢炬

本發(fā)明描述了一種空間坐標測量儀器的標定方法，包括：測量標準桿的實際長度作為第一測長值；將空間坐標測量儀器置于位于承載面的支撐裝置，并且第一旋轉軸與承載面垂直；以垂直于承載面的方式固定標準桿，通過空間坐標測量儀器對標準桿的長度進行測量以獲得第二測長值；以平行于承載面的方式固定標準桿，通過空間坐標測量儀器對標準桿的長度進行測量以獲得第三測長值；基于第一測長值和第二測長值標定與基準距離相匹配的基準距離誤差值，基于第一測長值、第三測長值、以及基準距離誤差值標定第一旋轉軸與第二旋轉軸的異面誤差值。根據本發(fā)明，能夠提供一種提高空間坐標測量儀器的綜合測量精度的標定方法。

技術領域

本發(fā)明大體涉及一種智能制造裝備產業(yè)，具體涉及一種空間坐標測量儀器的標定方法。

背景技術

在光學精密坐標測量儀器中，儀器的加工和裝配過程往往會引入許多光學誤差和結構誤差，例如光速傾斜誤差、光束偏移誤差、兩軸異面誤差和基距誤差等。這些光學誤差和結構誤差的引入會使儀器的坐標測量系統(tǒng)產生誤差，最終影響儀器的綜合測量精度。另外，在儀器的長途搬運過程、測量過程中受到碰撞或者測量環(huán)境的氣象參數發(fā)生較大的變化時，也會引入上述誤差。傳統(tǒng)的誤差的標定常常需要將坐標測量儀器返回實驗室進行標定，需要復雜的標準儀器對坐標測量儀器進行校準，并且標定方法常常步驟繁瑣耗時過多。

公開號為CN107860309A、專利名為“提高激光跟蹤儀測量精度的方法和裝置”的中國專利揭露了一種提高激光跟蹤儀測量精度的方法，其基于長度標準裝置對激光跟蹤儀進行標定，獲得多個標定點的觀測量，其中觀測量包括激光跟蹤儀對標定點的水平觀測量、天頂距觀測量、邊長觀測量和長度觀測量。通過計算得到標定點觀測量的改正數及觀測量平均值的精度；根據標定點的觀測量、標定點觀測量的改正數以及標定點觀測量平均值的精度對目標點的觀測量進行插值改正，獲得目標點觀測量的改正數；然后將目標點的觀測量與目標點觀測量的改正數相加，獲得目標點改正后的觀測量。

上述發(fā)明基于長度標準裝置對激光跟蹤儀進行標定，然后將標定獲得的標定點的觀測量用于對激光跟蹤儀實際測量的目標點的觀測量進行誤差改正，從而提高激光跟蹤儀的測量精度。利用上述方法雖然能夠提高激光跟蹤儀的測量精度，但是需要測量的數據過多，導致測量的步驟也相應過多并繁瑣，測量的過程中會引入較大誤差。此外，標定點改正數的計算過于復雜且繁瑣。多個測量誤差和計算誤差的引入將會對激光跟蹤儀的綜合測量精度產生較大影響。

發(fā)明內容

本發(fā)明是有鑒于上述現有技術的狀況而提出的，其目的在于提供一種能夠提高空間坐標測量儀器的綜合測量精度的標定方法。

為此，本發(fā)明第一方面提供一種空間坐標測量儀器的標定方法，所述空間坐標測量儀器配置為測量輔助測量裝置的空間坐標，所述空間坐標測量儀器包括具有第一旋轉軸和基準部的第一旋轉裝置和設置于所述第一旋轉裝置并具有第二旋轉軸的第二旋轉裝置，所述第一旋轉軸與所述第二旋轉軸正交，其特征在于，所述標定方法包括：測量標準桿的實際長度作為第一測長值；將所述空間坐標測量儀器置于位于承載面的支撐裝置，并且所述第一旋轉軸與所述承載面垂直；以垂直于所述承載面的方式固定所述標準桿，通過所述空間坐標測量儀器對所述標準桿的長度進行測量以獲得第二測長值；以平行于所述承載面的方式固定所述標準桿，通過所述空間坐標測量儀器對所述標準桿的長度進行測量以獲得第三測長值；令經過所述第二旋轉軸的軸線并平行于所述承載面的虛擬面與所述第一旋轉軸的軸線的交點為所述空間坐標測量儀器的中心位置，令所述中心位置與所述基準部之間的距離為基準距離，基于所述第一測長值和所述第二測長值標定與所述基準距離相匹配的基準距離誤差值，令所述第一旋轉軸的軸線和所述第二旋轉軸的軸線的線間距為異面誤差值，基于所述第一測長值、所述第三測長值、以及所述基準距離誤差值標定所述第一旋轉軸與所述第二旋轉軸的異面誤差值。