CN102636137B - 关节臂式坐标测量机中revo测头位置姿态标定方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于测试技术及仪器领域。为提供一种能够提高测量精度的关节臂式坐标测量机标定方法，本发明采取的技术方案是，关节臂式坐标测量机中REVO测头位置姿态标定方法，在测量机装置上进行：所述方法包括下列步骤：建立坐标系，x轴与REVO测头x向运动轴线平行，z轴与REVO测头z向运动轴线平行，y轴垂直于x轴和z轴；标定REVO测头的B轴与z向运动轴线的平行度：为了确定Revo测头的A轴相对于x向运动轴线在xoy坐标平面上的平行度误差，需要在已有垂直放置一个标准平面上垂直放置另一平面进行测量。本发明主要应用于测量。

Description

关节臂式坐标测量机中REVO测头位置姿态标定方法

技术领域

本发明属于测试技术及仪器领域，具体讲，涉及关节臂式坐标测量机中REVO测头位置姿态标定方法。

背景技术

国民经济与国防的发展对于产品的精度要求越来越高，各种形状复杂的零件所占的比重越来越大。这些高精度复杂零件加工时间长、加工费用高，不合格品带来的损失大。在加工工艺过程中采用适当的检测装置，适时地检测加工件的各种尺寸、形状、位置参数，对于提高加工精度，保证产品质量、防止或减少废品，具有重要意义。

由于加工、安装误差等因素的影响，坐标测量机存在很多系统误差，如各个运动轴的平行度、连接板的长度、零点等，它们实际的尺寸与设计的理论值相差很大，必须通过标定的方法，得到各系统误差的具体数值，然后对测量模型进行修正补偿，才能使测量机具有较高的精度。

图1所示的关节臂式坐标测量机是一专用于发动机整体叶盘、大型齿轮、大型箱体等在线原位测量的仪器，该测量机总共有5个运动轴，即x向的水平运动、关节臂的旋转运动、z向的竖直运动、REVO测头回转体绕其A轴和B轴的旋转运动，通过这五个自由度的运动对待测物体进行测量。其中，REVO测头回转体在水平面内的旋转轴为A轴，在竖直面内的旋转轴为B轴，如图2所示。由于加工安装误差的存在，A轴与x向运动轴线、B轴与z向运动轴线存在平行度误差。因此需要对两个平行度误差进行标定，从而建立测量数学模型。现有技术中没有相关记载，因而测量结果精度不高。

发明内容

本发明旨在解决克服现有技术的不足，提供一种能够提高测量精度的关节臂式坐标测量机标定方法，为达到上述目的，本发明采取的技术方案是，关节臂式坐标测量机中REVO测头位置姿态标定方法，在下述装置上进行：

装置由由关节臂、REVO测头、z向运动部件、x向运动部件、误差补偿系统及数据处理与控制计算机、电动机组成；

节臂采用比重小、弹性模量大的碳素纤维制作；关节臂的前端安装有REVO测头，关节臂套装在径向与轴向运动误差小、角摆运动误差小的精密轴系上，精密轴系末端安装有电机，电机带动精密轴系及关节臂做旋转运动，转过的角度由轴系上的精密测角系统测得。

z向运动部件由z向滑板、导轨座组成，精密轴系的座固定在z向滑板上，z向滑板上的两个滑块与z向导轨座上的精密导轨构成直线运动导轨副，z向滑板和z向导轨座上分别装有光栅尺与读数头，利用光栅尺与读数头读出z向滑板相对于z向导轨座的移动量，在计算机控制下，电动机经过其减速箱和丝杠带动z向滑板移动到所需位置；

x向运动部件由x向滑板构成，z向导轨座固定在x向滑板上，x向滑板上的滑块与机床基座上的精密导轨构成直线运动导轨副，x向滑板和基座上分别装有光栅尺与读数头，利用该光栅尺与读数头读出x向滑板相对于基座的移到量；在计算机控制下，第三个电动机经过其减速箱和丝杠带动x向滑板移动到所需位置；

所述方法包括下列步骤：

建立坐标系，x轴与REVO测头x向运动轴线平行，z轴与REVO测头z向运动轴线平行，y轴垂直于x轴和z轴；

按如下步骤标定REVO测头的B轴与z向运动轴线的平行度：

首先，让REVO测头绕B轴转动，测头测量水平放置的标准平面上的一条圆弧线，获得平面相对于B轴轴线的倾斜信息：在圆弧线上取有代表性的3点A、B、C，REVO测头示值对应坐标分别为(x_A，y_A，z_A)、(x_B，y_B，z_B)、(x_C，y_C，z_C)，D点为线段BC的中点，D点坐标(x_D，y_D，z_D)，设平面是理想的，没有误差，或已对其误差进行补偿，则平面相对于B轴轴线绕x轴的倾斜度θ₁可表示为：

θ₁＝(z_B-z_C)/(y_B-y_C)                                           (1)

平面相对于B轴轴线绕y轴的倾斜度θ₂可表示为：

θ₂＝(z_A-z_D)/(x_A-x_D)＝[z_A-(z_B+z_C)/2]/[x_A-(x_B+x_C)/2]            (2)

然后，移动x向滑板，REVO测头测量标准平面上的一条直线EF，设E、F两点坐标值分别为(x_E，y_E，z_E)、(x_F，y_F，z_F)，则平面相对于x向运动轴线的倾斜度θ₃可表示为：

θ₃＝(z_E-z_F)/(x_E-x_F)                                           (3)

式(2)和式(3)分别为平面相对于B轴轴线和x向运动轴线的倾斜度，则B轴轴线相对于x向运动轴线的垂直度误差ε₁可表示为：

ε₁＝θ₃-θ₂＝(z_E-z_F)/(x_E-x_F)-[z_A-(z_B+z_C)/2]/[x_A-(x_B+x_C)/2]    (4)

z向运动轴线相对于x向运动轴线的垂直度误差可认为是理想的，或事先已经标定过的，其垂直度误差为ε₂，从而可以得到B轴轴线相对于z向运动在xoz坐标平面上的平行度误差μ₁：

μ₁＝ε₁-ε₂＝(z_E-z_F)/(x_E-x_F)-[z_A-(z_B+z_C)/2]/[x_A-(x_B+x_C)/2]-ε₂(5)

在已有水平放置的标准平面上再垂直放置一个标准平面，进行z向运动的测量，根据在z向走过单位距离时REVO测头在y方向上的示值变化，可以确定平面相对于z向运动轴线的倾斜度θ₄，从而算出B轴轴线相对于z向运动轴线在yoz坐标平面上的平行度误差μ₂：

μ₂＝θ₄-θ₁＝θ₄-(z_B-z_C)/(y_B-y_C)                               (6)

REVO测头的A轴与x向运动轴线的平行度的标定：让测头绕A轴转动，测量垂直放置一个标准平面上一圆弧线，在圆弧线上取三点A’、B’、C’，其坐标分别为(x_A’，y_A’，z_A’)、(x_B’，y_B’，z_B’)、(x_C’，y_C’，z_C’)，D’点为线段B’C’的中点，D’点坐标(x_D’，y_D’，z_D’)，则平面相对于REVO测头A轴轴线绕z轴的倾斜度η₁表示为：

η₁＝(x_B‘-x_C’)/(y_B‘-y_C’)                                     (7)

平面相对于REVO测头A轴轴线绕y轴的倾斜度η₂表示为：

η₂＝(x_A‘-x_D’)/(z_A‘-z_D’)＝[x_A‘-(x_B‘+x_C’)/2]/[z_A‘-(z_B‘+z_C’)/2]    (8)

然后，移动z向滑板，REVO测头测量平面上一直线E’F’，E’、F’两点坐标分别为(x_E’，y_E’，z_E’)、(x_F’，y_F’，z_F’)，则平面相对于z向运动轴线的倾斜度η₃表示为：

η₃＝(x_E‘-x_F’)/(z_E‘-z_F’)                                       (9)

则REVO测头A轴相对于z向运动的垂直度误差ε₃表示为：

ε₃＝η₃-η₂＝(x_E‘-x_F’)/(z_E‘-z_F’)-[x_A‘-(x_B‘+x_C’)/2]/[z_A‘-(z_B‘+z_C’)/2]    (10)

从而可以得到A轴轴线相对于x向运动轴线在xoz坐标平面上的平行度误差μ₃表示为：

μ₃＝ε₃-ε₂＝(x_E‘-x_F’)/(z_E‘-z_F’)-[x_A‘-(x_B‘+x_C’)/2]/[z_A‘-(z_B‘+z_C’)/2]-ε₂(11)

为了确定Revo测头的A轴相对于x向运动轴线在xoy坐标平面上的平行度误差，需要在已有垂直放置一个标准平面上垂直放置另一平面，移动x向滑板运动，REVO测头测量另一平面在y方向的偏差，根据在x向走过单位距离时REVO测头的示值变化，确定已有垂直放置一个标准平面相对于x向运动轴线的倾斜度η₄，从而算出REVO测头的A轴相对于x向运动在xoy坐标平面上的平行度误差μ₄

μ₄＝η₄-η₁＝η₄-(x_B‘-x_C’)/(y_B‘-y_C’)                       (12)

所述标准平面为大理石平面。

本发明的技术特点及效果：

本发明分别标定REVO测头的B轴与z向运动轴线的平行度标定、REVO测头的A轴与x向运动轴线的平行度标定，因而本发明完成了关节臂式坐标测量机中REVO测头位置姿态的标定，使得整体测量精度得到提高。

附图说明

图1为关节臂式坐标测量机结构示意图。

图2为REVO测头结构示意图。

图3为REVO测头绕B轴转动测量标准平面上圆弧线示意图。

图4为水平放置的标准平面上圆弧线示意图。图中(x_A，y_A，z_A)、(x_B，y_B，z_B)、(x_C，y_C，z_C)、(x_D，y_D，z_D)为REVO测头示值分别对应A、B、C、D点的坐标。

图5为沿x向移动测量机滑板，REVO测头测量标准平面上一直线示意图。

图6为沿z向移动测量机滑板，测量标准平面与z向运动的倾斜度示意图。

图7为REVO测头探针绕A轴转动测量标准平面上圆弧线示意图。

图8为竖直放置的标准平面上圆弧线示意图。图中(x_A’，y_A’，z_A’)、(x_B’，y_B’，z_B’)、(x_C’，y_C’，z_C’)、(x_D’，y_D’，z_D’)为REVO测头示值分别对应A’、B’、C’、D’点的坐标。

图9为沿x向移动测量机滑板，REVO测头测量标准平面与x向运动的倾斜度示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种REVO测头位置姿态的标定方法，标定包括两方面内容：一是REVO测头的B轴与z向运动轴线的平行度标定，二是REVO测头的A轴与x向运动轴线的平行度标定。

为了便于说明，建立如图1所示的坐标系，x轴与x向运动轴线平行，z轴与z向运动轴线平行，y轴垂直于x轴和z轴。REVO测头的B轴与z向运动轴线的平行度标定可分为两方面内容，一是B轴与z向运动轴线在xoz坐标平面内的平行度标定，二是B轴与z向运动轴线在yoz坐标平面内的平行度标定。同理，REVO测头的A轴与x向运动轴线的平行度标定也需要分别在xoz坐标平面和xoy坐标平面进行标定。

标定REVO测头的B轴与z向运动轴线的平行度原理如下：

首先，让REVO测头绕B轴转动，测头测量水平放置的标准平面上的一条圆弧线，如图3所示。通过数据处理，获得平面相对于B轴轴线的倾斜信息。为说明方便起见，在圆弧线上取有代表性的3点A、B、C，如图4所示，其坐标值分别为(x_A，y_A，z_A)、(x_B，y_B，z_B)、(x_C，y_C，z_C)，D点为线段BC的中点，D点坐标为(x_D，y_D，z_D)。这里认为平面是理想的，没有误差，或已对其误差进行补偿。则平面相对于B轴轴线绕x轴的倾斜度θ₁可表示为

θ₁＝(z_B-z_C)/(y_B-y_C)                                        (1)

平面相对于B轴轴线绕y轴的倾斜度θ₂可表示为：

θ₂＝(z_A-z_D)/(x_A-x_D)＝[z_A-(z_B+z_C)/2]/[x_A-(x_B+x_C)/2]         (2)

然后，沿x方向移动测量机滑座，REVO测头测量标准平面上的一条直线EF，如图5所示。设E、F两点坐标值分别为(x_E、y_E、z_E)、(x_F、y_F、z_F)，则平面相对于x向运动轴线的倾斜度θ₃可表示为

θ₃＝(z_E-z_F)/(x_E-x_F)                                        (3)

式(2)和式(3)分别为平面相对于B轴轴线和x向运动轴线的倾斜度，这样通过引入一标准平面将B轴轴线和x向运动轴线联系到一起。则B轴轴线相对于x向运动轴线的垂直度误差ε₁可表示为：

ε₁＝θ₃-θ₂＝(z_E-z_F)/(x_E-x_F)-[z_A-(z_B+z_C)/2]/[x_A-(x_B+x_C)/2]    (4)

z向运动轴线相对于x向运动轴线的垂直度误差可认为是理想的，或事先已经标定过的，其垂直度误差为ε₂，从而可以得到B轴轴线相对于z向运动在xoz坐标平面上的平行度误差μ₁：

μ₁＝ε₁-ε₂＝(z_E-z_F)/(x_E-x_F)-[z_A-(z_B+z_C)/2]/[x_A-(x_B+x_C)/2]-ε₂    (5)

最后，由于测量机没有y向运动，所以无法利用y向运动直接测量B轴轴线相对于z向运动轴线在yoz坐标平面上的平行度误差。为了确定B轴轴线相对于z向运动轴线在yoz坐标平面上的平行度误差，需要在已有标准平面上再垂直放置一个标准平面，进行z向运动的测量，如图6所示。z向移动坐标机滑板，根据在z向走过单位距离时REVO测头在y方向上的示值变化，可以确定平面相对于z向运动轴线的倾斜度θ₄，从而算出B轴轴线相对于z向运动轴线在yoz坐标平面上的平行度误差μ₂：

μ₂＝θ₄-θ₁＝θ₄-(z_B-z_C)/(y_B-y_C)                              (6)

以上是REVO测头的B轴与z向运动轴线的平行度标定的原理，REVO测头的A轴与x向运动轴线的平行度的标定原理基本同上，不同之处是将标准平面竖直放置，让测头绕A轴转动，测量平面上一圆弧线，如图7所示。在圆弧线上取三点A’、B’、C’，如图8所示，其x向的示值分别为(x_A’，y_A’，z_A’)、(x_B’，y_B’，z_B’)、(x_C’，y_C’，z_C’)，D’点为线段B’C’的中点，D’点坐标为(x_D’，y_D’，z_D’)。则平面相对于REVO测头A轴轴线绕z轴的倾斜度η₁可表示为

η₁＝(x_B‘-x_C’)/(y_B‘-y_C’)                                   (7)

平面相对于REVO测头A轴轴线绕y轴的倾斜度η₂可表示为：

η₂＝(x_A‘-x_D’)/(z_A‘-z_D’)＝[x_A‘-(x_B‘+x_C’)/2]/[z_A‘-(z_B‘+z_C’)/2]    (8)

然后，沿z向移动测量机滑架，REVO测头测量平面上一直线E’F’，E’、F’两点的示值分别为(x_E’，y_E’，z_E’)、(x_F’，y_F’，z_F’)，则平面相对于z向运动轴线的倾斜度η₃可表示为

η₃＝(x_E‘-x_F’)/(z_E‘-z_F’)                             (9)

则REVO测头A轴相对于z向运动的垂直度误差ε₃可表示为

ε₃＝η₃-η₂＝(x_E‘-x_F’)/(z_E‘-z_F’)-[x_A‘-(x_B‘+x_C’)/2]/[z_A‘-(z_B‘+z_C’)/2]    (10)

z向运动轴线相对于x向运动轴线的垂直度误差可认为是理想的，或事先已经标定过的，其垂直度误差为ε₂，从而可以得到A轴轴线相对于x向运动轴线在xoz坐标平面上的平行度误差μ₃可表示为

μ₃＝ε₃-ε₂＝(x_E‘-x_F’)/(z_E‘-z_F’)-[x_A‘-(x_B‘+x_C’)/2]/[z_A‘-(z_B‘+z_C’)/2]-ε₂(11)

最后，由于测量机没有y向运动，所以无法利用y向运动直接测量A轴轴线相对于x向运动轴线在xoy坐标平面上的平行度误差。为了确定Revo测头的A轴相对于x向运动轴线在xoy坐标平面上的平行度误差，需要在已有标准平面上垂直放置另一平面，如图9所示。让测量机滑架沿x向运动，REVO测头测量第二个平面在y方向的偏差。根据在x向走过单位距离时REVO测头的示值变化，可以确定第一个平面相对于x向运动轴线的倾斜度η₄，从而算出REVO测头的A轴相对于x向运动在xoy坐标平面上的平行度误差μ₄

μ₄＝η₄-η₁＝η₄-(x_B‘-x_C’)/(y_B‘-y_C’)                        (12)

下面结合附图和具体实施方式进一步详细说明本发明。

标定是在如下装置上进行：

装置由由关节臂、REVO测头、z向运动部件、x向运动部件、误差补偿系统及数据处理与控制计算机、电动机组成；

关节臂采用比重小、弹性模量大的碳素纤维制作；关节臂的前端安装有REVO测头，关节臂套装在径向与轴向运动误差小、角摆运动误差小的精密轴系上，改为轴系末端安装有电机，电机带动精密轴系及关节臂做旋转运动，转过的角度由轴系上的精密测角系统测得。

z向运动部件由z向滑板、导轨座组成，精密轴系的座固定在z向滑板上，z向滑板上的两个滑块与z向导轨座上的精密导轨构成直线运动导轨副，z向滑板和z向导轨座上分别装有光栅尺与读数头，利用光栅尺与读数头读出z向滑板相对于z向导轨座的移动量，在计算机控制下，电动机经过其减速箱和丝杠带动z向滑板移动到所需位置；

x向运动部件由x向滑板构成，z向导轨座固定在x向滑板上，x向滑板上的滑块与机床基座上的精密导轨构成直线运动导轨副，x向滑板和基座上分别装有光栅尺与读数头，利用该光栅尺与读数头读出x向滑板相对于基座的移到量；在计算机控制下，第三个电动机经过其减速箱和丝杠带动x向滑板移动到所需位置。

本发明目的在于提出一种REVO测头位置姿态的标定方法，以便提高后续测量的精度。具体步骤如下：

1.标定REVO测头的B轴与z向运动轴线的平行度

1)将一大理石平板水平放置，让REVO测头绕其B轴转动，测量平面上的一条圆弧线，如图3所示。选取A、B、C三点，如图4所示，记录下三点坐标值(x_A，y_B，z_A)、(x_B，y_B，z_B)、(x_C，y_C，z_C)。则平板相对于REVO测头B轴轴线绕x轴的倾斜度θ₁可用(1)式表示，平板相对于REVO测头B轴绕y轴的倾斜度θ₂可用(2)式表示。

2)沿x方向移动测量机滑座，REVO测头测量平板上的一条直线EF，如图5所示。记录下E、F两点的坐标值(x_E，y_E，z_E)、(x_F，y_F，z_F)。则平板相对于x向运动的倾斜度θ₃可用(3)式表示，REVO测头B轴的轴线相对于x向运动轴线的垂直度误差ε₁可用(4)式表示，由于z向运动相对于x向运动的垂直度误差ε₂已经测得，从而B轴轴线相对于z向运动轴线在xoz坐标平面上的平行度误差μ₁可用(5)式表示。

3)在平板上放置一个标准方箱，沿z向移动测量机滑座，如图6所示。记录下z向走过单位距离时REVO测头在y方向上的示值变化θ₄，平板相对于z向运动的倾斜度即为θ₄，则B轴轴线相对于z向运动轴线在yoz坐标平面上的平行度误差μ₂可用(6)式表示。

2.标定REVO测头的A轴与x向运动轴线的平行度

1)将一大理石平板竖直放置，让REVO测头绕其A轴转动，测量平板上的一条圆弧线，如图7所示。选取A′、B′、C′三点，如图8所示，记录下三点的坐标值(x_A’，y_A’，z_A’)、(x_B’，y_B’，z_B’)、(x_C’，y_C’，z_C’)。则平板相对于A轴轴线绕z轴的倾斜度η₁可用(7)式表示，平板相对于REVO测头A轴轴线绕y轴的倾斜度η₂可用(8)式表示。

2)沿z方向移动测量机滑架，REVO测头测量直线E′F′，记录下E′、F′两点坐标值(x_E’，y_E’，z_E’)、(x_F’，y_F’，z_F’)，则平板相对于z向运动轴线的倾斜度η₃可用(9)式表示。REVO测头A轴相对于z向运动轴线的垂直度误差ε₃可用(10)式表示，从而REVO测头A轴轴线相对于x向运动轴线在xoz坐标平面上的平行度误差μ₃可用(11)式表示。

3)在平板上放置一标准方箱，如图9所示。让测量机滑架沿x向运动，REVO测头测量方箱在y方向的偏差。记录下在x向走过单位距离时REVO测头的示值变化η₄，则平板相对于x向运动的倾斜度即为η₄，故REVO测头的A轴相对于x向运动在xoy坐标平面上的平行度误差μ₄可用(12)式表示。

Claims (2)

1.一种关节臂式坐标测量机中REVO测头位置姿态标定方法，其特征是，标定是在如下装置上进行：

装置由由关节臂、REVO测头、z向运动部件、x向运动部件、误差补偿系统及数据处理与控制计算机、电动机组成；

关节臂采用比重小、弹性模量大的碳素纤维制作；关节臂的前端安装有REVO测头，关节臂套装在径向与轴向运动误差小、角摆运动误差小的精密轴系上，精密轴系末端安装有电机，电机带动精密轴系及关节臂做旋转运动，转过的角度由轴系上的精密测角系统测得；

z向运动部件由z向滑板、导轨座组成，精密轴系的座固定在z向滑板上，z向滑板上的两个滑块与z向导轨座上的精密导轨构成直线运动导轨副，z向滑板和z向导轨座上分别装有光栅尺与读数头，利用光栅尺与读数头读出z向滑板相对于z向导轨座的移动量，在计算机控制下，电动机经过其减速箱和丝杠带动z向滑板移动到所需位置；

x向运动部件由x向滑板构成，z向导轨座固定在x向滑板上，x向滑板上的滑块与机床基座上的精密导轨构成直线运动导轨副，x向滑板和基座上分别装有光栅尺与读数头，利用该光栅尺与读数头读出x向滑板相对于基座的移到量；在计算机控制下，第三个电动机经过其减速箱和丝杠带动x向滑板移动到所需位置；

所述方法包括下列步骤：

建立坐标系，x轴与REVO测头x向运动轴线平行，z轴与REVO测头z向运动轴线平行，y轴垂直于x轴和z轴；

按如下步骤标定REVO测头的B轴与z向运动轴线的平行度：

首先，让REVO测头绕B轴转动，测头测量水平放置的标准平面上的一条圆弧线，获得平面相对于B轴轴线的倾斜信息：在圆弧线上取有代表性的3点A、B、C，REVO测头示值对应坐标分别为(x_A，y_A，z_A)、(x_B，y_B，z_B)、(x_C，y_C，z_C)，D点为线段BC的中点，D点坐标(x_D，y_D，z_D)，设平面是理想的，没有误差，或已对其误差进行补偿，则平面相对于B轴轴线绕x轴的倾斜度θ₁可表示为：

θ₁＝(z_B-z_C)/(y_B-y_C)    (1)

平面相对于B轴轴线绕y轴的倾斜度θ₂可表示为：

θ₂＝(z_A-z_D)/(x_A-x_D)＝[z_A-(z_B+z_C)/2]/[x_A-(x_B+x_C)/2]    (2)

然后，移动x向滑板，REVO测头测量标准平面上的一条直线EF，设E、F两点坐标值分别为(x_E，y_E，z_E)、(x_F，y_F，z_F)，则平面相对于x向运动轴线的倾斜度θ₃可表示为：

θ₃＝(z_E-z_F)/(x_E-x_F)    (3)

式(2)和式(3)分别为平面相对于B轴轴线和x向运动轴线的倾斜度，则B轴轴线相对于x向运动轴线的垂直度误差ε₁可表示为：

ε₁＝θ₃-θ₂＝(z_E-z_F)/(x_E-x_F)-[z_A-(z_B+z_C)/2]/[x_A-(x_B+x_C)/2]    (4)

z向运动轴线相对于x向运动轴线的垂直度误差可认为是理想的，或事先已经标定过的，其垂直度误差为ε₂，从而可以得到B轴轴线相对于z向运动在xoz坐标平面上的平行度误差μ₁：

μ₁＝ε₁-ε₂＝(z_E-z_F)/(x_E-x_F)-[z_A-(z_B+z_C)/2]/[x_A-(x_B+x_C)/2]-ε₂    (5)

在已有水平放置的标准平面上再垂直放置一个标准平面，进行z向运动的测量，根据在z向走过单位距离时REVO测头在y方向上的示值变化，可以确定平面相对于z向运动轴线的倾斜度θ₄，从而算出B轴轴线相对于z向运动轴线在yoz坐标平面上的平行度误差μ₂：

μ₂＝θ₄-θ₁＝θ₄-(z_B-z_C)/(y_B-y_C)    (6)

REVO测头的A轴与x向运动轴线的平行度的标定：让测头绕A轴转动，测量垂直放置一个标准平面上一圆弧线，在圆弧线上取有代表性的三点A’、B’、C’，其坐标分别为(x_A’，y_A’，z_A’)、(x_B’，y_B’，z_B’)、(x_C’，y_C’，z_C’)，D’点为线段B’C’的中点，D’点坐标(x_D’，y_D’，z_D’)，则平面相对于REVO测头A轴轴线绕z轴的倾斜度η₁表示为：

η₁＝(x_B’-x_C’)/(y_B’-y_C’)    (7)

平面相对于REVO测头A轴轴线绕y轴的倾斜度η₂表示为：

η₂＝(x_A’-x_D’)/(z_A’-z_D’)＝[x_A’-(x_B’+x_C’)/2]/[z_A’-(z_B’+z_C’)/2]    (8)

然后，移动z向滑板，REVO测头测量平面上一直线E’F’，E’、F’两点坐标分别为(x_B’，y_E’，z_E’)、(x_F’，y_F’，z_F’)，则平面相对于z向运动轴线的倾斜度η₃表示为：

η₃＝(x_E’-x_F’)/(z_E’-z_F’)    (9)

则REVO测头A轴相对于z向运动的垂直度误差ε₃表示为：

ε₃＝η₃-η₂＝(x_E’-x_F’)/(z_E’-z_F’)-[x_A’-(x_B’+x_C’)/2]/[z_A’-(z_B’+z_C’)/2]    (10)

从而可以得到A轴轴线相对于x向运动轴线在xoz坐标平面上的平行度误差μ₃表示为：

μ₃＝ε₃-ε₂＝(x_E’-x_F’)/(z_E’-z_F’)-[x_A’-(x_B’+x_C’)/2]/[z_A’-(z_B’+z_C’)/2]-ε₂    (11)

为了确定Revo测头的A轴相对于x向运动轴线在xoy坐标平面上的平行度误差，需要在已有垂直放置一个标准平面上垂直放置另一平面，移动x向滑板运动，REVO测头测量另一平面在y方向的偏差，根据在x向走过单位距离时REVO测头的示值变化，确定已有垂直放置一个标准平面相对于x向运动轴线的倾斜度η₄，从而算出REVO测头的A轴相对于x向运动在xoy坐标平面上的平行度误差μ₄

μ₄＝η₄-η₁＝η₄-(x_B’-x_C’)/(y_B’-y_C’)    (12)。

2.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述标准平面为大理石平面。

Images