曲面法矢测量精度的优化方法
【专利摘要】本发明提供了一种曲面法矢测量精度的优化方法，包括步骤：S1，对整个待测工件曲面进行截面曲率分析：分别获得与X轴、Y轴垂直的一组截面截取曲面后获得曲线的曲率|K|X、|K|Y；S2，初步设计距离传感器间距并初步优化曲面法矢测量精度：根据|K|X、|K|Y的最大值，根据R≤0.1×|r|min＝(10×|K|max)-1初步设计RY、RX；根据找出测量区域内λKY、λKX的最大值；根据通过优化RY的取值获得αX精度；根据通过优化RX的取值获得αY精度；S3，根据优化结果改变距离传感器间距并进一步优化：根据S2中优化的结果重新设计RY、RX；根据|K|X、|K|Y及新的RY、RX的设计，找出测量区域内λKY、λKX的最大值；根据计算式进一步优化RY、RX的取值；若优化后的RY、RX与前一步优化结果的相差符合要求，则作为最终优化结果；反之，则重复步骤S3，直至取得所需的优化结果。
【专利说明】曲面法矢测量精度的优化方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动化装备及制造领域，尤其涉及一种曲面法矢测量精度的优化方法。
【背景技术】
[0002]在现代的自动化装备及制造中需要用到曲面法矢测量装置，其中常用的一种是利用四个距离传感器的曲面法矢测量装置。参照图1，该曲面法矢测量装置利用四个组成菱形的距离传感器3测量工件曲面4上待测点O’的法矢。该曲面法矢测量装置包括:法兰基准面1，安装于移动驱动装置(未示出)(例如经由连接孔11);四个支架2，安装在法兰基准面I上；四个距离传感器3，分别安装于四个支架2，使各距离传感器3的轴线垂直于法兰基准面I且顶表面设置有测头点31，用于检测工件曲面4的距离。其中，各距离传感器3的测头点31到法兰基准面I的垂直投影点的连线构成菱形ABCD的四个顶点，四个距离传感器3的测头点31到工件曲面的垂直投影点分别对应为A’、B’、C’、D’，且使菱形AB⑶的中心点O为工件曲面上待测点O’在法兰基准面I上的投影；以菱形AB⑶的中心点O为原点、菱形AB⑶的对角线AC为X轴及X转轴、菱形AB⑶的对角线BD为Y轴及Y转轴、菱形AB⑶的中心点O与待测点O’之间的连线为Z轴建立测量坐标系；通过距离传感器3测得菱形AB⑶的四个顶点到工件曲面4的垂直距离分别为AA’ = hA、B B’ = hB、CC’ = hc、D D’=hD，且AO = CO = RY,BO = DO = Rx ;工件曲面4上待测点O’的法矢在测量坐标系中绕X转轴和Y转轴的偏角计算公式为:
【权利要求】
1.一种曲面法矢测量精度的优化方法，其特征在于，包括步骤: SI，对整个待测工件曲面(4)进行截面曲率分析:获得与X轴垂直的一组截面截取曲面后获得曲线的曲率|κ|χ;获得与Y轴垂直的一组截面截取曲面后获得曲线的曲率|κ|y; S2，初步设计距离传感器间距并初步优化曲面法矢测量精度: 根据获得的IKI x、IKIY的最大值，根据R≤0.1 X I r I min = (10 X IKI max) ―1初步设计RY、Rx;根据公式
【文档编号】G01B21/20GK104019779SQ201410271432
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月18日 优先权日:2014年6月18日
【发明者】陈恳, 高雨浩, 吴丹, 王国磊, 宋立滨, 杨向东, 付成龙, 徐静, 刘莉, 杨东超 申请人:清华大学