圆柱坐标测量机下非正交非线性三维扫描测头标定方法

    公开(公告)号:CN111678470A

    公开(公告)日:2020-09-18

    申请号:CN202010517186.3

    申请日:2020-06-09

    IPC分类号: G01B21/00

    摘要: 本发明提供一种圆柱坐标测量机下非正交非线性三维扫描测头标定方法,包括:采用标准球作为标定参考物,构建多条扫描轨迹,建立以球面约束为目标函数的优化问题,并针对三阶项系数过小,进行系数估计调整,得到适合优化的球面约束目标函数,利用Levenberg-Marquardt算法实现优化。以多元泰勒函数展开理论建立非正交三维扫描测头三阶非线性优化模型,是正交三维扫描测头的推广,模型适用性广。优化时分两次进行,第一次优化低阶系数,据此预估三阶系数,第二次优化时调整系数数量级大概至同一数量级,同步微调目标函数,直接优化出三阶所有系数,避免了直接进行三阶优化时因数量级差别过大而无法优化出第三阶系数的问题。

    一种三轴NURBS曲线实时插补控制方法

    公开(公告)号:CN117555290A

    公开(公告)日:2024-02-13

    申请号:CN202311769042.7

    申请日:2023-12-21

    发明人: 张旭 吕鑫峰

    IPC分类号: G05B19/4103

    摘要: 本发明涉及数控机床控制技术领域,具体公开了一种三轴NURBS曲线实时插补控制方法,包括:根据刀具路径信息,使用NURBS曲线拟合出刀尖点路径曲线;根据刀尖点路径曲线的插补约束条件,通过自适应速度控制参数泰勒展开插补法计算出刀尖点路径曲线上新插补点的参数值;对刀尖点路径曲线上新插补点的参数值进行修正,以得到新插补点的修正后参数值;根据修正后参数值计算出刀尖点路径曲线上新插补点的坐标值,以及根据新插补点的坐标值对刀尖点路径曲线进行实时插补。本发明解决了现有插补方法加工逼近过程出现较大误差的问题,提高被加工工件的质量,另外通过对进给步长进行滤波,实现了进给步长曲线的光顺。

    四轴坐标测量机回转台误差辨识方法

    公开(公告)号:CN111678472B

    公开(公告)日:2022-02-15

    申请号:CN202010517580.7

    申请日:2020-06-09

    IPC分类号: G01B21/00

    摘要: 本发明提供一种四轴坐标测量机回转台误差辨识与补偿方法,包括:在回转台中心建立转台坐标系,根据回转台几何误差模型获得不同旋转角度下实际坐标与理论坐标的位置关系,将标准球安装在回转台三个不同位置旋转一周获得三组对应位置关系构建误差矩阵方程,通过最小二乘法得到不同角度下回转台的回转轴几何误差,最后通过线性插值获得360°内任意角度的几何误差。与机床上广泛应用球杆仪辨识方法相比,本方法安装次数少,操作要求低,降低了实验难度,对具有三平动轴的坐标测量机和机床均适用。

    圆柱坐标测量机转台误差辨识与补偿方法

    公开(公告)号:CN111678471A

    公开(公告)日:2020-09-18

    申请号:CN202010517197.1

    申请日:2020-06-09

    IPC分类号: G01B21/00 G01B11/00

    摘要: 本发明提供一种圆柱坐标测量机转台误差辨识与补偿方法,包括:在转台中心建立转台坐标系,根据转台几何误差变换矩阵,采用回转轴校准装置、激光干涉仪和球杆仪对六项几何误差进行辨识,操作过程如下:在转台中心建立转台坐标系,转台旋转角度时,得到对应的转台几何误差变换矩阵;分两步对圆柱坐标测量机转台的六项几何误差辨识:a)采用回转轴校准装置和激光干涉仪配合使用对误差项进行辨识;b)采用两个高度下的球杆仪安装位置共五种姿态辨识其余五项几何误差;经过以上两步,获得离散的角度六项几何误差表后,对于任意一个旋转角度,利用线性插值获得角度对应下的六项几何误差。本发明降低了操作难度。

    圆柱坐标测量机下非正交非线性三维扫描测头标定方法

    公开(公告)号:CN111678470B

    公开(公告)日:2021-09-17

    申请号:CN202010517186.3

    申请日:2020-06-09

    IPC分类号: G01B21/00

    摘要: 本发明提供一种圆柱坐标测量机下非正交非线性三维扫描测头标定方法,包括:采用标准球作为标定参考物,构建多条扫描轨迹,建立以球面约束为目标函数的优化问题,并针对三阶项系数过小,进行系数估计调整,得到适合优化的球面约束目标函数,利用Levenberg‑Marquardt算法实现优化。以多元泰勒函数展开理论建立非正交三维扫描测头三阶非线性优化模型,是正交三维扫描测头的推广,模型适用性广。优化时分两次进行,第一次优化低阶系数,据此预估三阶系数,第二次优化时调整系数数量级大概至同一数量级,同步微调目标函数,直接优化出三阶所有系数,避免了直接进行三阶优化时因数量级差别过大而无法优化出第三阶系数的问题。

    四轴坐标测量机回转台误差辨识方法

    公开(公告)号:CN111678472A

    公开(公告)日:2020-09-18

    申请号:CN202010517580.7

    申请日:2020-06-09

    IPC分类号: G01B21/00

    摘要: 本发明提供一种四轴坐标测量机回转台误差辨识与补偿方法,包括:在回转台中心建立转台坐标系,根据回转台几何误差模型获得不同旋转角度下实际坐标与理论坐标的位置关系,将标准球安装在回转台三个不同位置旋转一周获得三组对应位置关系构建误差矩阵方程,通过最小二乘法得到不同角度下回转台的回转轴几何误差,最后通过线性插值获得360°内任意角度的几何误差。与机床上广泛应用球杆仪辨识方法相比,本方法安装次数少,操作要求低,降低了实验难度,对具有三平动轴的坐标测量机和机床均适用。

    一种三坐标测量机上的线激光传感器姿态标定方法

    公开(公告)号:CN111536877A

    公开(公告)日:2020-08-14

    申请号:CN202010562517.5

    申请日:2020-06-19

    IPC分类号: G01B11/00

    摘要: 本发明涉及测量技术领域,具体公开了一种三坐标测量机上的线激光传感器姿态标定方法,其中,三坐标测量机上安装线激光传感器,在三坐标测量机的测量范围内设置球棒,所述三坐标测量机上的线激光传感器姿态标定方法包括:获取线激光传感器按照预设扫描测量路径对球棒进行扫描测量后的测量数据,其中所述测量数据为激光坐标系下的测量数据;将激光坐标系下的测量数据转换至三坐标测量机坐标系下的测量数据;建立带有误差系数的代价函数;根据所述代价函数以及所述三坐标测量机坐标系下的测量数据计算得到误差标定结果。本发明提供的三坐标测量机上的线激光传感器姿态标定方法能够提高三坐标测量机的测量精度。

    一种六轴NURBS直纹面实时插补控制方法

    公开(公告)号:CN117647954A

    公开(公告)日:2024-03-05

    申请号:CN202311769047.X

    申请日:2023-12-21

    发明人: 张旭 吕鑫峰

    IPC分类号: G05B19/4103

    摘要: 本发明涉及数控机床控制技术领域,具体公开了一种六轴NURBS直纹面实时插补控制方法,包括:分别拟合出刀尖点路径曲线和刀轴矢量路径曲线;通过自适应速度控制参数泰勒展开插补法计算出刀尖点路径曲线上新插补点的参数值;对刀尖点路径曲线上新插补点的参数值进行修正,以得到新插补点的修正后参数值;根据修正后参数值计算出刀尖点路径曲线上新插补点的坐标值,以及根据新插补点的坐标值对刀尖点路径曲线进行实时插补。本发明能够提高NURBS曲线插补的步长精度,进而提高被加工工件的质量,实现了面向六轴加工的刀具位姿插补;并采用改进高斯滤波算法实现进给步长曲线的平滑光顺,提高了滤波效率,对CNC系统的冲击更小。

    圆柱坐标测量机转台误差辨识与补偿方法

    公开(公告)号:CN111678471B

    公开(公告)日:2021-07-30

    申请号:CN202010517197.1

    申请日:2020-06-09

    IPC分类号: G01B21/00 G01B11/00

    摘要: 本发明提供一种圆柱坐标测量机转台误差辨识与补偿方法,包括:在转台中心建立转台坐标系,根据转台几何误差变换矩阵,采用回转轴校准装置、激光干涉仪和球杆仪对六项几何误差进行辨识,操作过程如下:在转台中心建立转台坐标系,转台旋转角度时,得到对应的转台几何误差变换矩阵;分两步对圆柱坐标测量机转台的六项几何误差辨识:a)采用回转轴校准装置和激光干涉仪配合使用对误差项进行辨识;b)采用两个高度下的球杆仪安装位置共五种姿态辨识其余五项几何误差;经过以上两步,获得离散的角度六项几何误差表后,对于任意一个旋转角度,利用线性插值获得角度对应下的六项几何误差。本发明降低了操作难度。