一種基于坐標系信息關聯精確定位與安裝集成的方法技術

本發明專利技術提供了一種基于坐標系信息關聯精確定位與安裝集成的方法：S1、通過精密定位模塊離線測試標定平臺和支撐組件離線測試標定平臺分別對精密定位模塊與支撐組件測量和標定，經實際測量與擬定的結構比對得出精密定位模塊與支撐組件實際能夠接受的偏差；S2、建立空間坐標網絡，通過空間坐標網絡確定支撐組件在線安裝定位平臺的位置，支撐組件在線安裝定位平臺測量在線安裝時的支撐組件，得出實際位置，并與實際擬定偏差數值比對得出支撐組件安裝后的偏差；S3、通過精密定位模塊在線安裝與定位組件結合精密定位模塊與支撐組件擬定偏差數值以及支撐組件實際的偏差數值后，以空間坐標網絡為基準規劃精密定位模塊的安裝路徑，并參考安裝孔徑將其安裝。并參考安裝孔徑將其安裝。并參考安裝孔徑將其安裝。

【技術實現步驟摘要】
一種基于坐標系信息關聯精確定位與安裝集成的方法


[0001]本專利技術涉及定位設備精密模塊的
，具體涉及一種基于坐標系信息關聯精確定位與安裝集成的方法。

技術介紹

[0002]傳統的高功率固體激光裝置中安裝有大量的精密定位模塊，由于裝置運行需要精密定位模塊不斷地進行更換維護，為了提高定位精度和維護效率，精密定位模塊的支撐通常設計為自由運動學定位結構，并且自由運動學定位結構角度定位弧度通常精確在百微米之間，而位置定位通常精確在十微米之內；該自由運動學定位結構便于精密定位模塊的安裝與拆卸，當精密定位模塊安裝時，精密定位模塊實際位置與安裝位置偏差小于1～3毫米范圍內時，便可利用自身的重力使精密定位模塊就位；精密定位模塊拆卸時，拆卸工裝克服精密定位模塊的重力后，拆卸路徑的橫向偏差可控制在1～2mm范圍內，而且隨著精密定位模塊的拆出，精密定位模塊周邊的空間越大，拆卸路徑的橫向選擇性可以更大。
[0003]目前，在精密定位模塊安裝集成上，部分采用了數字化技術；首先，在裝置層面建立了空間坐標網絡，裝置內的各種支撐組件進行現場安裝時可以進行測量和精確定位；其次，在離線層面為了獲得可靠的定位精度，對精密定位模塊的支撐組件以及精密定位模塊本身進行精密測試和標定，獲取精密定位模塊定位件的位置參數；最后精密定位模塊現場安裝時，助力工裝在視覺成像設備的支持下，通過人工遙控的方式將精密定位模塊安裝至裝置中；然而，這些技術更多的是單工序的數字化技術，未能將裝置集成和維護的全流程工序關聯，離線支撐組件的精密測試和標定精度數據沒有用于精密定位模塊的現場安裝，從而存在精度數據潛能未完全發掘、精密定位模塊現場安裝完全按獨立工序設計等缺點，造成了資源的浪費，同時還存在著精密定位模塊現場安裝的視覺成像設備難以布置以及成像效果不佳等缺點，導致了現有安裝過程并不順暢，難以實現自動化安裝的目的。
[0004]因此，提供一種通過關聯性提高精確度和連續性的坐標系數字化關聯精確定位與安裝集成的方法成為了當務之急。

技術實現思路

[0005]根據上述的技術問題，本專利技術提供了一種基于坐標系信息關聯精確定位與安裝集成的方法的主要目的是將精密定位模塊和支撐組件中符合實際標準要求的偏差數值和支撐組件安裝后的偏差數值進行關聯，從而精確地規劃精密定位模塊的安裝途徑，并進行自動化安裝。
[0006]根據所要解決的技術問題，提出技術方案如下：
[0007]本專利技術提供了一種基于坐標系信息關聯精確定位與安裝集成的方法，其特征在于，按照以下步驟進行：
[0008]S1、通過精密定位模塊離線測試標定平臺和支撐組件離線測試標定平臺分別對精密定位模塊與支撐組件進行測量以及標定操作，將實際測量的精密定位模塊與支撐組件上
的運動學定位機構與理論設計的運動學定位機構進行比對，分別得到精密定位模塊與支撐組件實際能夠接受的偏差數值；
[0009]S2、在裝置中建立一個包含精密定位模塊和支撐組件范圍的空間坐標網絡，并通過空間坐標網絡確定支撐組件在線安裝定位平臺的設定位置，再使用支撐組件在線安裝定位平臺測量在線安裝時的支撐組件，得出支撐組件運動學定位機構的實際位置，并與支撐組件實際能夠接受的偏差數值進行比對，得出支撐組件安裝后的偏差數值；
[0010]S3、通過精密定位模塊在線安裝與定位組件結合精密定位模塊與支撐組件實際能夠接受的偏差數值以及支撐組件安裝后的偏差數值，以空間坐標網絡為基準在線規劃精密定位模塊的安裝路徑，該精密定位模塊在線安裝與定位組件經參考精密定位模塊的安裝路徑，并將其安裝就位；
[0011]采用上述方法，關聯精密定位模塊與支撐組件實際能夠接受的偏差數值以及支撐組件安裝后的偏差數值，通過精密定位模塊在線安裝與定位組件精確規劃精密定位模塊的安裝路徑，并將其安裝，有效地提高了自動化安裝的精確度，能夠省略驗證驗證步驟，節約調試時間。
[0012]進一步地，所述步驟S1包括以下步驟：
[0013]S11、精密定位模塊離線測試標定平臺測量求得精密定位模塊實際測量的運動學定位機構的位置數值，計為S1(L)，而S1(L)≤S1(LYX)；其中，已知S1(LYX)為S1(L)的允許誤差；
[0014]S12、支撐組件離線測試標定平臺測量求得支撐組件實際測量的運動學定位機構的位置數值，計為S2(L)，而S2(L)≤S2(LYX)；其中，已知S2(LYX)為S2(L)的允許誤差；
[0015]采用上述步驟，確定精密定位模塊和支撐組件實際測量的運動學定位機構的位置數值，并分別將范圍確定在≤S1(LYX)與≤S2(LYX)，從而確定能夠接受的誤差范圍。
[0016]進一步地，所述步驟S2還包括以下步驟：
[0017]S21、支撐組件在線安裝定位平臺測量求得安裝后的支撐組件實際位置，計為S2(X)，通過對支撐組件的調整應當滿足S2(X)≤S2(XYX)；其中，已知S2(XYX)為S2(X)的允許誤差；
[0018]采用上述步驟，確定支撐組件運動學定位機構的實際位置，通過調整將其定位在≤S1(LYX)的范圍，從而將實際與擬定數值結構進行判斷。
[0019]進一步地，所述精密定位模塊的外表面和支撐組件的外表面均設置有基準點，通過基準點分別在精密定位模塊與支撐組件上形成局部坐標系；
[0020]采用上述步驟，通過精密定位模塊和支撐組件上的局部坐標系則能夠清楚地確定其位置。
[0021]進一步地，所述步驟S11還包括以下步驟：
[0022]S111、精密定位模塊離線測試標定平臺利用激光跟蹤儀1
?
1進行測量與標定，而精密定位模塊離線測試標定平臺中設置有用于固定精密定位模塊的支撐工裝；該激光跟蹤儀1
?
1測試三個球頭的空間位置和精密定位模塊外表面上的局部坐標系，從而得到三個球頭的空間位置，分別為Q1(x1，y1，z1，r1)、Q2(x2，y2，z2，r2)、Q3(x3，y3，z3，r3)，以及精密定位模塊四個安裝定位面的空間位置，分別為DWM1(A1，B1，C1，D1)、DWM2(A2，B2，C2，D2)、DWM3(A3，B3，C3，D3)、DWM4(A4，B4，C4，D4)；
[0023]S112、將得到的精密定位模塊離線標定參數通過安裝面粘接的方式加入到精密定位模塊在線安裝與定位組件的自身坐標系中，從而完成了坐標之間的關聯；
[0024]采用上述步驟，通過三個球頭的空間位置和精密定位模塊四個安裝定位面的空間位置能夠清楚地判斷其所在位置，便于將標定參數加入到精密定位模塊在線安裝與定位組件的自身坐標系中，完成關聯。
[0025]進一步地，所述步驟S12還包括以下步驟：
[0026]S121、支撐組件離線測試標定平臺利用激光跟蹤儀1
?
2進行測量與標定，該激光跟蹤儀1
?
2用于測試三個定位件的空間位置和支撐組件外表面上的局部坐標系，從而得到三個定位件的空間位置，分別為D1:A1X+B1Y+本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種基于坐標系信息關聯精確定位與安裝集成的方法，其特征在于，按照以下步驟進行：S1、通過精密定位模塊離線測試標定平臺和支撐組件離線測試標定平臺分別對精密定位模塊與支撐組件進行測量以及標定操作，將實際測量的精密定位模塊與支撐組件上的運動學定位機構與理論設計的運動學定位機構進行比對，分別得到精密定位模塊與支撐組件實際能夠接受的偏差數值；S2、在裝置中建立一個包含精密定位模塊和支撐組件范圍的空間坐標網絡，并通過空間坐標網絡確定支撐組件在線安裝定位平臺的設定位置，再使用支撐組件在線安裝定位平臺測量在線安裝時的支撐組件，得出支撐組件運動學定位機構的實際位置，并與支撐組件實際能夠接受的偏差數值進行比對，得出支撐組件安裝后的偏差數值；S3、通過精密定位模塊在線安裝與定位組件結合精密定位模塊與支撐組件實際能夠接受的偏差數值以及支撐組件安裝后的偏差數值，以空間坐標網絡為基準在線規劃精密定位模塊的安裝路徑，該精密定位模塊在線安裝與定位組件經參考精密定位模塊的安裝路徑，并將其安裝就位。2.根據權利要求1所述的一種基于坐標系信息關聯精確定位與安裝集成的方法，其特征在于，所述步驟S1包括以下步驟：S11、精密定位模塊離線測試標定平臺測量求得精密定位模塊實際測量的運動學定位機構的位置數值，計為S1(L)，而S1(L)≤S1(LYX)；其中，已知S1(LYX)為S1(L)的允許誤差；S12、支撐組件離線測試標定平臺測量求得支撐組件實際測量的運動學定位機構的位置數值，計為S2(L)，而S2(L)≤S2(LYX)；其中，已知S2(LYX)為S2(L)的允許誤差。3.根據權利要求2所述的一種基于坐標系信息關聯精確定位與安裝集成的方法，其特征在于，所述步驟S2還包括以下步驟：S21、支撐組件在線安裝定位平臺測量求得安裝后的支撐組件實際位置，計為S2(X)，通過對支撐組件的調整應當滿足S2(X)≤S2(XYX)；其中，已知S2(XYX)為S2(X)的允許誤差。4.根據權利要求1或2或3所述的一種基于坐標系信息關聯精確定位與安裝集成的方法，其特征在于，所述精密定位模塊的外表面和支撐組件的外表面均設置有基準點，通過基準點分別在精密定位模塊與支撐組件上形成局部坐標系。5.根據權利要求4所述的一種基于坐標系信息關聯精確定位與安裝集成的方法，其特征在于，所述步驟S11還包括以下步驟：S111、精密定位模塊離線測試標定平臺利用激光跟蹤儀1
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1進行測量與標定，而精密定位模塊離線測試標定平臺中設置有用于固定精密定位模塊的支撐工裝；該激光跟蹤儀1
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1測量精密定位模塊上三個球頭的空間位置和精密定位模塊外表面上的局部坐標系，從而得到三個球頭的空間位置，分別為Q1(x1，y1，z1，r1)、Q2(x2，y2，z2，r2)、Q3(x3，y3，z3，r3)，以及精密定位模塊四個安裝定位面的空間位置，分別為DWM1(A1，B1，C1，D1)、DWM2(A2，B2，C2，D2)、DWM3(A3，B3，C3，D3)、DWM4(A4，B4，C4，D4)；S112、將得到的精密定位模塊離線標定參數通過安裝面粘接的方式加入到精密定位模塊在線安裝與定位組件的自身坐標系中，從而完成了坐標之間的關聯。6.根...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曹庭分，李萌陽，倪衛，張盡力，嚴寒，陳海平，王成程，胡東霞，
申請(專利權)人：中國工程物理研究院激光聚變研究中心，
類型：發明
國別省市：