曲面法矢測(cè)量精度的優(yōu)化方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種曲面法矢測(cè)量精度的優(yōu)化方法，包括步驟：S1，對(duì)整個(gè)待測(cè)工件曲面進(jìn)行截面曲率分析：分別獲得與X軸、Y軸垂直的一組截面截取曲面后獲得曲線的曲率|K|X、|K|Y；S2，初步設(shè)計(jì)距離傳感器間距并初步優(yōu)化曲面法矢測(cè)量精度：根據(jù)|K|X、|K|Y的最大值，根據(jù)R≤0.1×|r|min＝(10×|K|max)-1初步設(shè)計(jì)RY、RX；根據(jù)找出測(cè)量區(qū)域內(nèi)λKY、λKX的最大值；根據(jù)通過(guò)優(yōu)化RY的取值獲得αX精度；根據(jù)通過(guò)優(yōu)化RX的取值獲得αY精度；S3，根據(jù)優(yōu)化結(jié)果改變距離傳感器間距并進(jìn)一步優(yōu)化：根據(jù)S2中優(yōu)化的結(jié)果重新設(shè)計(jì)RY、RX；根據(jù)|K|X、|K|Y及新的RY、RX的設(shè)計(jì)，找出測(cè)量區(qū)域內(nèi)λKY、λKX的最大值；根據(jù)計(jì)算式進(jìn)一步優(yōu)化RY、RX的取值；若優(yōu)化后的RY、RX與前一步優(yōu)化結(jié)果的相差符合要求，則作為最終優(yōu)化結(jié)果；反之，則重復(fù)步驟S3，直至取得所需的優(yōu)化結(jié)果。
【專利說(shuō)明】曲面法矢測(cè)量精度的優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動(dòng)化裝備及制造領(lǐng)域，尤其涉及一種曲面法矢測(cè)量精度的優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代的自動(dòng)化裝備及制造中需要用到曲面法矢測(cè)量裝置，其中常用的一種是利用四個(gè)距離傳感器的曲面法矢測(cè)量裝置。參照?qǐng)D1，該曲面法矢測(cè)量裝置利用四個(gè)組成菱形的距離傳感器3測(cè)量工件曲面4上待測(cè)點(diǎn)O’的法矢。該曲面法矢測(cè)量裝置包括:法蘭基準(zhǔn)面1，安裝于移動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置(未示出)(例如經(jīng)由連接孔11);四個(gè)支架2，安裝在法蘭基準(zhǔn)面I上；四個(gè)距離傳感器3，分別安裝于四個(gè)支架2，使各距離傳感器3的軸線垂直于法蘭基準(zhǔn)面I且頂表面設(shè)置有測(cè)頭點(diǎn)31，用于檢測(cè)工件曲面4的距離。其中，各距離傳感器3的測(cè)頭點(diǎn)31到法蘭基準(zhǔn)面I的垂直投影點(diǎn)的連線構(gòu)成菱形ABCD的四個(gè)頂點(diǎn)，四個(gè)距離傳感器3的測(cè)頭點(diǎn)31到工件曲面的垂直投影點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)為A’、B’、C’、D’，且使菱形AB⑶的中心點(diǎn)O為工件曲面上待測(cè)點(diǎn)O’在法蘭基準(zhǔn)面I上的投影；以菱形AB⑶的中心點(diǎn)O為原點(diǎn)、菱形AB⑶的對(duì)角線AC為X軸及X轉(zhuǎn)軸、菱形AB⑶的對(duì)角線BD為Y軸及Y轉(zhuǎn)軸、菱形AB⑶的中心點(diǎn)O與待測(cè)點(diǎn)O’之間的連線為Z軸建立測(cè)量坐標(biāo)系；通過(guò)距離傳感器3測(cè)得菱形AB⑶的四個(gè)頂點(diǎn)到工件曲面4的垂直距離分別為AA’ = hA、B B’ = hB、CC’ = hc、D D’=hD，且AO = CO = RY,BO = DO = Rx ;工件曲面4上待測(cè)點(diǎn)O’的法矢在測(cè)量坐標(biāo)系中繞X轉(zhuǎn)軸和Y轉(zhuǎn)軸的偏角計(jì)算公式為:
【權(quán)利要求】
1.一種曲面法矢測(cè)量精度的優(yōu)化方法，其特征在于，包括步驟: SI，對(duì)整個(gè)待測(cè)工件曲面(4)進(jìn)行截面曲率分析:獲得與X軸垂直的一組截面截取曲面后獲得曲線的曲率|κ|χ;獲得與Y軸垂直的一組截面截取曲面后獲得曲線的曲率|κ|y; S2，初步設(shè)計(jì)距離傳感器間距并初步優(yōu)化曲面法矢測(cè)量精度: 根據(jù)獲得的IKI x、IKIY的最大值，根據(jù)R≤0.1 X I r I min = (10 X IKI max) ―1初步設(shè)計(jì)RY、Rx;根據(jù)公式
【文檔編號(hào)】G01B21/20GK104019779SQ201410271432
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】陳懇, 高雨浩, 吳丹, 王國(guó)磊, 宋立濱, 楊向東, 付成龍, 徐靜, 劉莉, 楊東超 申請(qǐng)人:清華大學(xué)