实现大量程自由曲面的高精度测量方法

摘要

本发明公开了一种实现大量程自由曲面的高精度测量方法，将被测曲面置于可作X向和Y向精密移动的平台上，集成激光位移传感器和光栅位移传感器或线性编码器，将激光位移传感器安装在一个能做Z方向随动的伺服机构上，自由曲面的Z坐标由激光位移传感器和光栅位移传感器或线性编码器的输出而得到，纵横向坐标则由路径规划的X向和Y向精密移动的平台给出。本发明采用多传感器集成融合的方法，可同时具备高效率、大量程和高精度的特点，可解决自由曲面测量中的测量范围和高精度难以兼顾的技术难题，为大量程自由曲面的高精度测量提供一种新的技术方法，将在制造技术领域得到广泛的应用。

主权项

1.一种实现大量程自由曲面的高精度测量方法，其特征是：包括下列步骤：(1)将被测曲面置于可作X向和Y向精密移动的平台上；(2)将激光位移传感器安装在与机床主轴平行的滚珠丝杆所驱动的线性进给平台上，组成Z向线性移动机构，伺服电机控制线性移动机构的位移，线性编码器或光栅传感器装于线性进给平台上，线性编码器或光栅传感器与信息处理系统连接，激光位移传感器与信息处理系统连接；(3)根据被测自由曲面的特征将自由曲面划分成一定间距的截面，然后对各个截面曲线进行测量，按被测自由曲面特征设计的路径规划，驱动X向和Y向精密移动的平台沿Y向移动一个间距，得到一个截面曲线，然后驱动X向和Y向精密移动的平台沿X向移动一个间距，通过激光测头跟踪被测点的位置，控制伺服电机的运动，保持激光位移传感器激光测头与被测点的距离，始终在激光位移传感器测量范围的中心，由光栅传感器或线性编码器的输出和激光位移传感器的输出得到自由曲面的Z坐标，由路径规划的X向和Y向精密移动的平台给出X、Y向坐标，得到被测自由曲面的三维坐标值。