采用复式光栅对加工/测量误差进行实时修正的方法及装置

摘要

本发明属于精密测量技术领域，其方法包括：在被测设备上安装复式光栅；对每个光栅输出的光电信号进行读数处理得到每个光栅处的位移测量结果；计算出相应的导轨运动的转角误差，再计算出转角误差所导致的最终误差。把误差从测量结果中修正掉并显示修正后的结果。其装置包括复式光栅，ＰＣ机的光栅读数装置。本发明具有简单、可靠、成本低等优点。尤其适用于中低精度的坐标测量设备和加工机床的精度升级改造。$＃!

主权项

1.一种采用复式光栅对测量/加工误差进行实时修正的方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)在被测的测量/加工设备的每个坐标方向上安装由多根空间相互平行的光栅组成的 复式光栅；(b)通过光栅读数系统对该复式光栅中每个光栅输出的光电信号进行读数处理得到每 个光栅所在空间位置处的位移测量结果；(c)根据各平行的光栅的位移测量结果的差计算出相应的导轨运动的转角误差，再通过误差模型实时地计算出上述转角误差所导致的最终误差；所说的误差模型包括四种机构误差：1)定位误差δx(x)、δy(y)、δz(z)；2)直线度误差δy(x)，δz(x)，δx(y)，δz(y)，δx(z)和δy(z)；3)垂直度误差αxy、αxz和αyz；4)转角误差εx(x)，εy(x)，εz(x)，εx(y)，εy(y)，εz(y)，εx(z)，εy(z)和εz(z)；三个坐标方向上的最终误差(Δx、Δy和Δz)与所说的机构误差的关系如下：Δx＝-δx(x)+δx(y)-Ys[αxy+εz(x)]+Zs[εy(x)+εy(y)]Δy＝δy(x)-δy(y)-Ysαxy-Zs[εx(x)+εx(y)]Δz＝δz(x)+δz(y)+Ysεx(x)其中Xs、Ys和Zs为阿贝臂，最终误差中的阿贝误差为：ΔxA＝Ysεz(x)+Zs[εy(x)+εy(y)]ΔyA＝-Zs[εx(x)+εx(y)]ΔzA＝Ysεx(x)。(d)把计算出的误差从测量结果中修正掉并显示修正后的结果。