作為高精度的測量設備，三坐標測量機的測量誤差問(wèn)題一直存在，為了進(jìn)一步提高該設備的應用價(jià)值，許多專(zhuān)業(yè)人員針對三坐標測量機的各類(lèi)誤差，提出了相應的補償方法，盡可能的消除各類(lèi)誤差，得到準確的測量結果。 三坐標測量機常見(jiàn)誤差類(lèi)型
在相關(guān)理論基礎上，三坐標測量機的誤差類(lèi)型可以分為兩類(lèi)，即靜態(tài)誤差、動(dòng)態(tài)誤差，其中靜態(tài)誤差的特點(diǎn)在于其誤差值會(huì )始終保持在穩定水平，而動(dòng)態(tài)誤差則會(huì )隨著(zhù)存在時(shí)間的增長(cháng)而增加，所以在誤差補償角度上，應當先對兩種誤差進(jìn)行了解，再選擇相應的方法。今天將介紹三坐標測量機靜態(tài)誤差、動(dòng)態(tài)誤差的產(chǎn)生原因以及事例表現。
?。?）靜態(tài)誤差。三坐標測量機的靜態(tài)誤差產(chǎn)生原因一般在于：外部因素對設備結構造成了瞬時(shí)性影響，此類(lèi)影響帶來(lái)的誤差因為影響轉瞬即逝，所以不容易發(fā)生變化，但這一表現不代表靜態(tài)誤差的影響力不大，因為在通常情況下靜態(tài)誤差的誤差值要大于動(dòng)態(tài)誤差的初始值，乃至動(dòng)態(tài)誤差經(jīng)過(guò)一段時(shí)間發(fā)展后也無(wú)法超過(guò)靜態(tài)誤差值，所以應當對靜態(tài)誤差保持重視。例如，在三坐標測量機測量當中，其測頭測針存在磨損現象，此時(shí)就會(huì )形成靜態(tài)誤差）
?。?）動(dòng)態(tài)誤差。三坐標測量機動(dòng)態(tài)誤差的產(chǎn)生原因有很多，例如溫度、灰塵、人工等外在因素，此類(lèi)誤差在大部分情況下都會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的延長(cháng)而增加誤差值，但在特殊情況下會(huì )表現出不穩定的動(dòng)態(tài)化表現。例如：在三坐標測量機測量當中，周邊的溫度、灰塵會(huì )隨著(zhù)時(shí)間累積而增長(cháng)，相應引起的測量誤差值也會(huì )隨之增長(cháng)，這即為動(dòng)態(tài)誤差的常規表現；在人工因素下，介于人工不穩定性的特征，其來(lái)點(diǎn)測量速度會(huì )不平衡，但具體表現卻無(wú)法預測，由此就形成了不穩定的動(dòng)態(tài)誤差表現。
此外，在靜態(tài)誤差與動(dòng)態(tài)誤差的綜合角度上，靜態(tài)誤差本身雖然不會(huì )因為時(shí)間增長(cháng)而發(fā)生變化，但在其他因素條件下，其會(huì )出現動(dòng)態(tài)性表現，例如測頭測針磨損現象就會(huì )在長(cháng)期應用當中愈發(fā)嚴重，這即為一種動(dòng)態(tài)性表現，針對這一現象，在誤差補償中影響以當前靜態(tài)誤差值為基準來(lái)進(jìn)行計算，以保障計算結果準確性。
三坐標測量機常見(jiàn)誤差補償方法
結合相關(guān)理論得知，三坐標測量機誤差補償方法主要有三種，即溫度補償法、軟件修正補償法、測量力誤差補償法，對此下文將進(jìn)行相關(guān)分析。
溫度補償法
溫度是引起三坐標測量機誤差的重要因素，且在此因素條件下，靜態(tài)誤差與動(dòng)態(tài)誤差可能同時(shí)存在，所以在測量當中采用溫度補償法是消除測量誤差的重要舉措。在相關(guān)理論當中，溫度補償法分為三個(gè)部分，即標溫下結構參數標定、溫度實(shí)時(shí)采集、誤差系數補償，下面對三個(gè)步驟的具體內容進(jìn)行分析。
?。?）標溫下結構參數標定。在溫度引起的靜態(tài)誤差當中，需要先確認正常溫度條件下，設備低誤差參數，即三坐標測量機未受溫度影響之前，其所有結構的參數數值，確認之后即可得到一個(gè)標準的對比參數集，主要用于之后的誤差值對比當中。
?。?）溫度實(shí)時(shí)采集。在完成上述參數標定工作之后，需要對當前存在溫度誤差的三坐標測量機。依照標定參數集中的每個(gè)參數項進(jìn)行實(shí)際測量、采集，以得到設備當前的參數集合。之后將參數標定結果與實(shí)際采集結果相互對比，即可得到當前三坐標測量機誤差與標準參數之間的差距，以供后續補償調整。
?。?）誤差系數補償。根據上述溫度實(shí)時(shí)采集與標定參數的對比結果，可以采用溫度熱變形誤差公式來(lái)進(jìn)行補償，在補償過(guò)程當中，要將對比得出的三坐標測量機實(shí)際誤差與參數誤差的比值代入公式當中，通過(guò)數值補償將設備參數調整到與標定參數一致的水平下即可。
此外，介于上述分析可見(jiàn)，溫度補償法的應用相對復雜，且需要進(jìn)行多項對比，那么為了保障該方法應用順利，建議采用仿真軟件來(lái)模擬標定參數設備與誤差設備，以此得到兩個(gè)模型，借助模型的直觀(guān)性可以簡(jiǎn)化其中計算過(guò)程。
軟件修正補償法
軟件修正補償法是一種針對三坐標測量機動(dòng)態(tài)誤差來(lái)進(jìn)行補償的方法，在實(shí)際應用當中十分常見(jiàn)。具體應用上，介于上述動(dòng)態(tài)誤差的溫度、環(huán)境、人工分析結果可見(jiàn)，動(dòng)態(tài)誤差可以被分為兩個(gè)類(lèi)型，這兩個(gè)類(lèi)型被稱(chēng)為實(shí)時(shí)性動(dòng)態(tài)誤差、非實(shí)時(shí)性動(dòng)態(tài)誤差，那么針對實(shí)時(shí)性動(dòng)態(tài)誤差，在軟件修正補償法當中，直接對現場(chǎng)誤差數據進(jìn)行調整，使其與標準參數一致即可；針對非實(shí)時(shí)性誤差，則利用采集系統來(lái)獲得設備當前誤差系數，再結合標準系數進(jìn)行矯正即可。
測量力誤差補償法
在三坐標測量機應用當中，如果其測量力存在異常容易導致側桿彎曲，相應引起誤差現象，此類(lèi)誤差屬于非實(shí)時(shí)性動(dòng)態(tài)誤差，那么針對此類(lèi)誤差，除了上述提到的軟件修正補償法以外，還可以采用測量力誤差補償法來(lái)進(jìn)行調整。具體應用當中，首先利用仿真軟件（或其他建模軟件）來(lái)建立三坐標測量機的測頭、測桿結構模型，其次將當前測量力輸入模型當中，在看測桿是否彎曲、彎曲程度，如果存在彎曲，則減弱模型中的測量力，直至測桿不彎曲，且滿(mǎn)足測量需求位置，最終將模型測量力參數輸入三坐標測量機當中即可起到應有的效果。
更新時(shí)間：2022-04-13
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