申请/专利权人：福州大学

申请日：2022-12-12

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN115922485B

主分类号：B24B9/08

分类号：B24B9/08;B24B41/00;B24B41/06;B24B47/20;G06F30/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2023.04.25#实质审查的生效;2023.04.07#公开

摘要：本发明提出一种基于二维轮廓配准的定位误差补偿方法，基于数控磨边机各运动轴之间的运动链关系，运用齐次坐标变换的原理进行了误差运动学分析，确定理想状态下和存在误差状态下机床运动的齐次坐标变换矩阵，建立机床误差综合模型；针对夹具制造误差引起的工件装夹偏移问题，引入图形中心以及直接解析函数方法实现小误差轮廓的配准，通过配准获取图形中心偏移和初始角度偏差，采用解析函数方法直接求解目标函数，通过反算变换矩阵对误差进行补偿，从而校正基准轮廓位置数据，对夹具误差引起的工件安装定位误差进行补偿。

主权项：1.一种基于二维轮廓配准的定位误差补偿方法，其特征在于：基于数控磨边机各运动轴之间的运动链关系，运用齐次坐标变换的原理进行了误差运动学分析，确定理想状态下和存在误差状态下机床运动的齐次坐标变换矩阵，建立机床误差综合模型；针对夹具制造误差引起的工件装夹偏移问题，引入图形中心以及直接解析函数方法实现小误差轮廓的配准，通过配准获取图形中心偏移和初始角度偏差，采用解析函数方法直接求解目标函数，通过反算变换矩阵对误差进行补偿，从而校正基准轮廓位置数据，对夹具误差引起的工件安装定位误差进行补偿；步骤S1：根据多体系统理论及齐次坐标变换方法建立机床几何误差综合模型：考虑工件装夹定位误差及X进给轴与位置无关几何误差对结果造成的影响；工件装夹定位误差包括X向偏移误差δxw、Y向偏移误差δyw及绕Z轴转动的转角误差εzw；X进给轴与位置无关几何误差包括X进给轴的Y方向偏移误差δyx和绕Z轴转动的转角误差εzx；在存在误差情况下，刀具坐标系TCS相对于工件坐标系WCS的变换矩阵等价为在理想运动乘上一个综合误差运动矩阵即则： 即， 基于小误差假设，令： 式中：Δδx,Δδy为刀具坐标系相对于工件坐标系的位置误差；Δθz为刀具坐标系相对于工件坐标系的旋转误差；即：Δδx＝-δxwΔδy＝-δyw+δyxΔθz＝cosεzwsinεzx-sinεzwcosεzx；步骤S2：获取实际轮廓点云数据以离散轮廓数据点的形式输出；步骤S3：将模板点云数据和实际点云数据代入配准算法，得到模板点云到实际点云的旋转平移变换矩阵： 其中：

全文数据：

权利要求：

百度查询： 福州大学 基于二维轮廓配准的定位误差补偿方法

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