使CNC影像測(cè)量?jī)x誤差的原因大揭秘

 

   長(zhǎng)久以前，億輝光電除了研發(fā)影像測(cè)量?jī)x，大行程全自動(dòng)影像測(cè)量?jī)x等新產(chǎn)品之余，還會(huì)分析一些客戶提出的問題，如影像測(cè)量?jī)x產(chǎn)生誤差的原因，這篇文章里，我們會(huì)簡(jiǎn)單的對(duì)CNC影像測(cè)量?jī)x測(cè)量系統(tǒng)的一些誤差現(xiàn)象加以探討分析，并提出了兩個(gè)預(yù)防和補(bǔ)償誤差的方案，以提高CNC影像測(cè)量?jī)x運(yùn)行精度。

 

    第一點(diǎn)、定位誤差：若要對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行分析，必須先了解平臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)可能發(fā)生的各種定位誤差。以下這些誤差來(lái)源即X Y Z三軸中每一軸的定位精度和運(yùn)行姿態(tài)所造成。

 

線性位置:平臺(tái)應(yīng)該達(dá)到的目標(biāo)位置卻沒有達(dá)到所造成的定位滑移誤差。

水平誤差:X軸的水平方向上的偏移扭動(dòng)誤差。

垂直誤差:X軸的垂直方向上的偏移扭動(dòng)誤差。

俯仰:X軸繞著水平軸旋轉(zhuǎn)的姿態(tài)誤差。

轉(zhuǎn)動(dòng):X軸的旋轉(zhuǎn)姿勢(shì)誤差。

搖動(dòng):X軸繞著垂直軸旋轉(zhuǎn)的姿勢(shì)誤差。

 

    cnc影像測(cè)量?jī)x定位誤差

 

    1.機(jī)械結(jié)構(gòu)的反向間隙誤差：對(duì)于運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，導(dǎo)軌的精密度對(duì)定位的影響能力是不容忽視的。工作臺(tái)是沿著導(dǎo)軌的導(dǎo)軌面而運(yùn)動(dòng)，若是導(dǎo)軌沒有一定的精密度則平臺(tái)要達(dá)到精密定位是相當(dāng)困難的。一般用于精密定位平臺(tái)的，但現(xiàn)在支撐面存在著三種不同的幾何精度:導(dǎo)軌在垂直面的直度，導(dǎo)軌在水平面的直度和兩導(dǎo)軌的平行度，因此若平臺(tái)在做精密定位時(shí)使用接觸式的導(dǎo)軌就必須要注意這三種幾何精度所造成的誤差。

 

    2.機(jī)械結(jié)構(gòu)的螺距誤差：螺距的誤差也是滾珠絲桿螺母副在投入使用時(shí)調(diào)整的重要對(duì)象。在進(jìn)行螺距誤差補(bǔ)償時(shí)，應(yīng)使用高精度的檢測(cè)儀器，這樣可以先測(cè)量誤差后再補(bǔ)償誤差量，進(jìn)行完誤差量補(bǔ)償后再重新進(jìn)行測(cè)量；并可按照相應(yīng)的分析標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，直到達(dá)到平臺(tái)對(duì)定位精度和重復(fù)定位精度的要求范圍。

 

    其他因素也會(huì)造成CNC影像測(cè)量?jī)x產(chǎn)生誤差：運(yùn)動(dòng)平臺(tái)是否能精密定位除了控制系統(tǒng)之外，對(duì)于機(jī)械系統(tǒng)因?yàn)樵O(shè)置不當(dāng)或者人為、外在環(huán)境等因素而造成測(cè)量上有所偏差也是影響定位的重要指標(biāo)。下面例舉的幾點(diǎn)對(duì)可能造成誤差的現(xiàn)象做了分析。

 

    環(huán)境因素：環(huán)境因素中最常出現(xiàn)的誤差原因有機(jī)器振動(dòng)和熱變形。熱變形誤差通常發(fā)生在室溫的改變、人體的接觸等情形。因此若要減少這種誤差現(xiàn)象應(yīng)該盡量保持室內(nèi)在恒溫恒濕之下，同時(shí)不要直接以手接觸平臺(tái)而意外施加壓力。油污及水污染光柵尺面會(huì)破壞光柵尺線條紋分布，引起測(cè)量誤差。

   

    人為與機(jī)械因素：如上一條所說(shuō)，因?yàn)橐馔鈱?duì)機(jī)械產(chǎn)生的外力可能會(huì)造成不同程度的變形誤差。一般用千分表檢查運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的主尺安裝面與導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的方向平行度。千分表固定在平臺(tái)基座上，移動(dòng)工作臺(tái)，部分光柵尺提供光柵尺安裝基座和讀數(shù)頭基座，可以保證光柵尺的安裝精度。讀數(shù)頭的基座與尺身的基座總共誤差不大于±0.2mm。安裝時(shí)，調(diào)整讀數(shù)頭位置，達(dá)到讀數(shù)頭與光柵尺尺身的平行度為0.1mm左右，讀數(shù)頭與光柵尺尺身之間的間距一般為1～1.5mm左右。

    

    另外改動(dòng)主柵尺與副柵尺的相對(duì)間距，可能破壞光柵傳感器的精度；補(bǔ)償模型的擬合誤差也是造成補(bǔ)償誤差的主要因素。消除該項(xiàng)誤差需要對(duì)編制的程序做多次的校訂和改進(jìn)。比如說(shuō)變量類型的設(shè)置；運(yùn)算過(guò)程中的數(shù)值丟失等等。