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一种几何参数随动校准装置的研究

龙宽 瞿剑苏 乔磊 贾开来 孙安斌 高廷

龙宽,瞿剑苏,乔磊,等. 一种几何参数随动校准装置的研究[J]. 计量科学与技术,2022, 66(3): 41-48 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2021.0584
引用本文: 龙宽,瞿剑苏,乔磊,等. 一种几何参数随动校准装置的研究[J]. 计量科学与技术,2022, 66(3): 41-48 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2021.0584
LONG Kuan, QU Jiansu, QIAO Lei, JIA Kailai, SUN Anbin, GAO Ting. Study of a Geometric Parameter Follow-Up Calibration Device[J]. Metrology Science and Technology, 2022, 66(3): 41-48. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2021.0584
Citation: LONG Kuan, QU Jiansu, QIAO Lei, JIA Kailai, SUN Anbin, GAO Ting. Study of a Geometric Parameter Follow-Up Calibration Device[J]. Metrology Science and Technology, 2022, 66(3): 41-48. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2021.0584

一种几何参数随动校准装置的研究

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2021.0584
详细信息
    作者简介:

    龙宽(1985-),中国航发南方工业有限公司高级工程师,研究方向:几何量计量技术,邮箱:125275268@qq.com

Study of a Geometric Parameter Follow-Up Calibration Device

  • 摘要: 为解决一些具备几何量参数的非标设备机械精度的现场校准难题,设计了一套集位移与角度一体的随动校准装置,进行了光栅信号采集测量系统设计和软件开发,通过大量不同条件下的现场对比试验,解决了旋转偏心等技术难题,验证了系统的可靠性和装置的有效性。通过对几何参数随动校准装置的研究,实现了随动校准技术在几何参数设备校准中的运用。
  • 图  1  旋转测量系统

    Figure  1.  Rotation measurement system

    图  2  随动光栅系统

    Figure  2.  Follow-up grating system

    图  3  几何参数随动校准装置效果图

    Figure  3.  Sketch of geometric parameter follow-up calibration device

    图  4  圆光栅安装图

    Figure  4.  Circular grating installation drawing

    图  5  随动光栅系统

    Figure  5.  Follow-up grating system

    图  6  随动光栅系统工作原理

    Figure  6.  Working principle of follow-up grating system

    图  7  应用软件组成结构

    Figure  7.  Application software composition structure

    图  8  应用软件主界面

    Figure  8.  Main interface of application software

    图  9  偏心误差分析示意图

    Figure  9.  Schematic diagram of eccentric error analysis

    图  10  测角偏差修正结果

    Figure  10.  Correction result of angular deviation

    图  11  测长偏差修正结果

    Figure  11.  Correction result of measuring length deviation

    图  12  偏心量位移坐标简图

    Figure  12.  Displacement coordinate diagram of eccentricity

    图  13  圆光栅偏心误差模型图

    Figure  13.  Circular grating eccentricity error model diagram

    图  14  光栅尺偏心误差导致横轴位置减小模型图

    Figure  14.  Model diagram of the reduction of the horizontal axis position due to the eccentricity error of the grating ruler

    图  15  过横轴中心模型图

    Figure  15.  Model diagram through the center of the horizontal axis

    图  16  横轴位置增加模型图

    Figure  16.  Model diagram with increased horizontal axis position

    表  1  测长精度验证数据表

    Table  1.   Length accuracy verification data

    序号圆光栅测
    量值/°
    光栅尺测
    量值/mm
    系统测量
    值/mm
    跟踪仪位
    移量/mm
    系统偏
    差/mm
    046.9548144.3130.0000.00000.000
    150.8100129.94417.06117.0661−0.005
    254.9846111.82337.02537.01860.007
    359.857995.98155.07155.06060.010
    463.106180.60170.52070.51400.006
    567.488164.43486.92186.92080.000
    671.835350.924100.379100.3798−0.001
    775.621643.641108.013108.0167−0.004
    879.928233.491117.574117.5813−0.007
    985.026624.207126.070126.0760−0.006
    1089.329216.731132.354132.3668−0.013
    1192.596910.144137.327137.3402−0.014
    1296.02364.588141.258141.2722−0.014
    13100.69630.234144.075144.0931−0.018
    14108.121711.058139.214139.2329−0.019
    15115.288722.210137.568137.5752−0.007
    16123.872631.842140.474140.4820−0.008
    17132.101543.053146.982146.9858−0.004
    18140.799858.887159.413159.4153−0.002
    19149.269371.434174.094174.08800.006
    20156.145885.490190.347190.34050.007
    21160.726697.083203.803203.78020.023
    22168.3119112.928224.796224.77280.023
    23174.9512126.473243.495243.47100.024
    24181.8702142.914265.281265.25450.027
    25187.4278159.037285.529285.50850.021
    26193.0519176.432306.960306.94440.015
    27199.4427190.529325.431325.41760.013
    28206.6041209.360348.307348.29230.015
    29211.3322227.412368.456368.44430.012
    30216.3401242.220384.988384.97270.015
    31220.7871256.594400.375400.36750.008
    32224.9084271.280415.534415.52920.004
    33228.2556281.626425.913425.90540.008
    34232.8085287.284431.091431.07490.016
    35236.7826274.626417.541417.51890.022
    36240.7589264.352405.951405.92780.023
    37245.8744256.194395.477395.45570.021
    38250.4876243.629380.317380.29470.022
    39255.2054231.569365.124365.10330.021
    40260.0569214.757344.763344.75330.010
    41266.2962193.851318.854318.84560.008
    42271.4724176.559297.203297.2132−0.011
    43276.6285157.907274.322274.3290−0.007
    44281.7923138.656251.197251.2043−0.007
    45287.6925125.488232.984232.9916−0.007
    46293.2131108.711212.803212.8123−0.009
    47299.547491.664192.758192.7714−0.013
    48306.020274.698174.678174.6823−0.004
    49312.167960.203161.001161.0014−0.001
    50318.575849.953151.449151.44760.001
    51323.145532.308144.540144.53300.007
    52328.089422.653141.796141.79310.003
    53333.961314.130140.938140.92230.016
    54339.86894.382142.775142.76750.007
    55345.67523.946142.565142.55730.008
    56351.991221.755133.114133.10750.006
    57357.513940.040122.206122.2082−0.002
    581.563458.771111.278111.2839−0.006
    595.205978.499100.476100.4776−0.001
    608.8706103.40389.63089.6556−0.025
    6112.0322120.80682.67282.66950.002
    6215.1457146.05079.58679.6000−0.014
    6317.8558171.18883.40083.39170.008
    6420.3316191.62289.98389.96830.015
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  • 网络出版日期:  2022-02-24
  • 刊出日期:  2022-03-08

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