專利名稱：誤差校正方法
技術領域：
本發(fā)明涉及利用坐標定位設備測量工件。坐標定位設備可以包括坐標測
量儀(CMM)、機床、手動坐標測量臂和檢查機器人。本發(fā)明特別涉及校正 工件測量值中的誤差。
背景技術：
工件生產出來之后，常見的做法是在坐標測量儀(CMM)進行檢查， 該坐標測量儀具有主軸(quill )，探頭安裝到該主軸上，可以沿著三個正交 的方向x、 y和z在儀器的工作空間內驅動所述探頭。作為過程控制的一部 分，利用安裝在機床上的探頭檢查工件也是通常的做法。
當探頭接觸工件表面時，通過降低儀器速度并導致探頭非常緩慢地行 進，可以降低儀器動態(tài)偏轉所導致的不精確性。
我們早期的專利US4,333,238公開了一種在利用接觸觸發(fā)式探頭進行測 量時補償儀器動態(tài)偏轉的方法。在高速測量時，所需的加速度可能導致儀器 以及安裝有探頭的主軸發(fā)生動態(tài)偏轉，因此導致工件測量讀數中存在誤差。 在探頭中設置加速度計，并由此確定接觸觸發(fā)式探頭獲取工件測量讀數的瞬 間出現的動態(tài)偏轉，可以克服這種誤差。任何在加速度閾值以上進行的測量 都可以以較低的加速度重復。
我們先前的專利US4，991,304公開了 一種利用坐標測量儀(CMM )檢查 一系列工件的方法，其中通過讓探頭以緩慢的速度貼靠參考物體諸如基準 球，以提供一組校正偏差，為探頭的每個希望的移動方向首先進行校正或校 準，并且這些校正偏差可以存儲在計算機內，用于后續(xù)測量。
將需要測量的第一工件置于CMM工作臺上，并以低速測量工件表面上 的一組點，以獲取精確的讀數。然后以高速重復測量第一工件，計算并存儲 低速讀數和高速讀數之間的差值。存儲的每個測量點的誤差值考慮了儀器結 構在高速下的動態(tài)偏轉。將下一個需要測量的工件設置在CMM工作臺上，并以高速獲取讀數。
在該速度下，讀數不精確，但是可以重復。每個高速讀數通過增加相應的存 儲誤差值進行調節(jié)，因此補償高速測量帶來的誤差。
國際專利申請WO03/074968公開了 一種檢查一系列工件的方法，其中 首先在高精度儀器上，例如在形狀測量儀上校準樣品(artefact),然后將其 置于坐標定位設備上。在坐標定位設備上以高速測量該樣品，并從校準后的 樣品的已知形狀和在坐標定位設備上測量的樣品測量形狀之間的差值得出 誤差函數或圖譜。將該誤差函數或圖譜用于校正在坐標定位設備上高速下測 量的后續(xù)工件的測量值。這樣做的優(yōu)勢在于，不需要繪制坐標定位設備的誤 差圖譜。
US4991304和WO03/074968中公開的方法在儀器行為可以重復的速度 下工作良好。儀器驅動系統(tǒng)越平滑，就能實現越高的速度，同時不產生動態(tài) 誤差，而校正圖譜無法校正這種動態(tài)誤差。
一些坐標定位儀在高速下產生了明顯的驅動振動。導致誤差的振動來源 于儀器機械驅動器和控制系統(tǒng)。由這些振動(通常高于5Hz)導致的誤差并 不適合以上所述的針對動態(tài)誤差的補償方法，因為振動在高速下會引起不可 重復的行為，而這種行為會導致測量誤差。
專利US6,412,329描述了 一種使用加速度計測量探頭加速度來降低加速 度引發(fā)的測量誤差的方法。將加速度信號進行積分，產生移動部件的速度信 號，該速度信號用在速度反饋控制回路(lo叩)中，產生校正信號。
歐洲專利EP1311799公開了 一種校正因儀器部件的振動而由CMM位置 測量設備引發(fā)的坐標測量誤差的方法。例如利用加速度計測量儀器移動部件 的加速度，并將該加速度值二重積分，產生表示因該加速度而導致的儀器部 件位移的信號。表示儀器部件位移的信號由儀器位置測量設備產生。使用數 據融合算法來處理兩個如此獲得的位移信號，以校正儀器產生的位移測量值 中的移動部件振動。
上述兩種方法存在的缺陷在于，在試圖校正低頻誤差(通常為0-5Hz) 時，加速度計的漂移和噪聲導致了問題，并因此導致校正不可靠
發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種對使用坐標定位設備獲得的工件測量值進行誤差校正 的方法，在所述設備中，工件安裝在所述設備的床體上，而工件感測探頭相 對于該床體移動到與每個工件呈位置感測關系，并獲得位置讀數，而且設置 有用于測量探頭相對于床體的加速度的至少一個函數的裝置，所述方法包括
以任何適當順序排列的以下步驟
(a) 測量工件；
(b) 從預定誤差函數、查找表或圖譜確定可重復的測量誤差；
(c) 在測量工件時，測量加速度的至少一個函數并計算不可重復的測 量誤差；和
(d) 組合步驟(b)和(c)中獲得的可重復的誤差和不可重復的誤差， 以確定總誤差；和
(e) 利用步驟(d)中確定的總誤差來校正工件測量值。 該方法允許更為精確地表示工件，因為可以調節(jié)了可重復的誤差和不可
重復的誤差兩者。
可重復的誤差通常指的是低頻(例如，小于5Hz)誤差。它們歸因于例 如探頭的離心力。不可重復的誤差通常指的是高頻(例如，大于5Hz)誤差。 它們歸因于例如儀器振動。
CMM通常在大約5-15Hz的頻率下機械解耦，意味著高于約5Hz的數 據可能包含儀器振動，因此不可重復。
可以利用加速度計確定不可重復的誤差。
該方法可以包括確定預定誤差函數、查找表或圖譜的步驟。
步驟(b)中的預定誤差函數、查找表或圖譜可以通過以測量速度(優(yōu) 選為高速)測量尺寸已知的樣品來確定，其中測量誤差從已知尺寸和測量尺 寸之間的差值來確定。
所述樣品可以包括需要測量的一系列工件其中之一?？梢赃x擇的是，所 述樣品可以具有與工件的尺寸和形狀特征相類似的特征。
樣品的形狀可以通過在坐標定位設備上以低速測量所述樣品來確定。可 以選擇的是，可以通過在單獨的高精度坐標定位設備諸如形狀測量儀上進行 測量來確定所述樣品的形狀。
可以在探頭以一定范圍的頻率振蕩時，利用探頭獲取所述樣品的測量讀數來確定步驟(b)中的預定誤差函數、查找表或圖譜。從已知尺寸和測量 尺寸之間的差值確定測量誤差。因此可以從探頭加速度和測量誤差之間的關 系來確定誤差函數、查找表或圖譜。
步驟(a)中測量樣品的步驟可以包括掃描所述樣品。 本發(fā)明的第二方面提供一種對使用坐標定位設備獲取的工件測量值進 行誤差校正的設備，在所述設備中，工件安裝在所述設備的床體上，且工件 感測探頭相對于該床體移動到與每個工件呈位置感測關系并獲取位置讀數， 而且設置有用于測量探頭相對于所述床體的加速度的至少一個函數的裝置， 所述設備包括控制器，該控制器適配地以任何適當的順序執(zhí)行以下步驟
(a) 測量工件；
(b) 從預定誤差函數、查找表或圖譜確定可重復的測量誤差；
(c) 在測量工件時，測量加速度的至少一個函數并計算不可重復的測 量誤差；和
(d) 組合步驟(b)和(c)中獲得的可重復的誤差和不可重復的誤差， 以確定總誤差；和
(e) 利用步驟(d)中確定的總誤差來校正工件測量值。 本發(fā)明的第三方面提供一種對使用坐標定位設備獲取的工件測量值進
行誤差校正的方法，在所述設備中，工件安裝在所述設備的床體上，且工件
感測探頭相對于該床體移動到與每個工件呈位置感測關系并獲取位置讀數，
而且設置有用于確定探頭相對于所述床體的加速度的至少一個函數的裝置，
所述方法包括以下步驟
利用工件測量探頭掃描樣品，同時確定探頭的加速度或加速度的函數； 將樣品的測量尺寸與該樣品的已知尺寸相比較，以確定測量誤差； 創(chuàng)建誤差函數、圖譜或查找表，它們至少將探頭的加速度或加速度的函
數與測量誤差關聯起來；
掃描后續(xù)工件，同時至少確定探頭的加速度或加速度的函數；以及 由所測量的加速度或加速度的函數以及所述誤差函數、圖譜或查找表確
定所述測量^ft正值。
所述誤差函數、圖譜或查找表可以包含其他變量。例如，另一個變量可
以包括速度。本發(fā)明的第四方面提供一種對工件測量值進行誤差校正的設備，在所述 設備中，工件安裝在所述設備的床體上，且工件感測探頭相對于該床體移動 到與每個工件呈位置感測關系并獲取位置讀數，而且設置有用于確定探頭相
對于所述床體的加速度的至少一個函數的裝置，所述設備包括控制器，該控
制器適配地以任何適當的順序執(zhí)行以下步驟
利用工件測量探頭掃描樣品，同時確定探頭的加速度； 將樣品的測量尺寸與該樣品的已知尺寸相比較，以確定測量誤差； 創(chuàng)建誤差函數、圖譜或查找表，它們至少將探頭的加速度或加速度的函
數與測量誤差關聯起來；
掃描后續(xù)工件，同時至少確定探頭的加速度或加速度的函數；以及 由所測量的加速度或加速度的函數以及所述誤差函數、圖譜或查找表確
定所述測量校正值。


現在將參照附圖，通過實施例來說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，其中 圖l是坐標測量儀(CMM)的示意圖； 圖2示出了圖1所示的加速度計的細節(jié)； 圖3是本發(fā)明第一實施方式的流程圖4是確定圖3中預定誤差圖譜或函數的第一種方法的流程圖； 圖5是確定圖4中預定誤差圖譜或函數的第二種方法的流程圖； 圖6是確定圖5中預定誤差圖譜或函數的第三種方法的流程圖； 圖7示出了未校正的測量數據以及校正了高頻加速度和低頻加速度之后 的測量數據；
圖8是本發(fā)明第二實施方式的流程圖9是探頭掃描樣品表面的同時進行徑向振蕩的示意圖IO是本發(fā)明第三實施方式的流程圖。
具體實施例方式
圖1示出的坐標測量儀(CMM) 10包括工作臺12，需要測量的工件14 放置在工作臺上。優(yōu)選由自動裝置(未示出)來完成這項工作，該自動裝置將一 系列基本上相同的工件從生產線上放置于工作臺上的至少名義上相同
的位置和取向。模擬探頭16具有可偏轉的觸針20,該觸針具有工件接觸末 梢22，該模擬探頭安裝在儀器的主軸18上，但是也可以使用其他類型的探 頭(包括接觸觸發(fā)式探頭)。主軸和探頭在計算機控制的x、 y和z驅動器的 作用下，可以沿著x、 y和x方向一起移動。x、 y和z量尺(包括用于輸出 刻度的計數器)示出了安裝有探頭16的主軸18的三維位置的瞬時坐標。將 來自探頭16的表示探頭觸針20偏轉的信號與CMM的x、 y、 z量尺讀數相 結合，計算觸針末梢22的位置，由此計算工件14的表面。
可以選擇的是，利用接觸觸發(fā)式探頭，表示探頭接觸工件表面的信號將 來自量尺的輸出值凍結，而計算機獲取工件表面的x、 y和z坐標讀數。
在掃描工件的過程中，在探頭移動或靜止時均會檢測到徑向測量誤差。 這歸咎于儀器結構的振動。在掃描過程中，如果探頭徑向速度較低(而切向 速度相對較高)，則該徑向速度對于測量誤差的影響較小。在接觸觸發(fā)式測 量的情況下，情況正好相反，此時徑向測量誤差歸咎于探頭靠近工件時較高 的徑向速度。
截至目前所述的儀器是傳統(tǒng)儀器。控制器8，諸如計算機，包含程序， 該程序致使探頭16掃描工件14的表面，或使接觸觸發(fā)式探頭接觸工件表面 許多不同的點，點的數量足夠為所需的檢查操作獲取所有所需的工件尺寸和 形狀。這種控制器可以用來控制以后的步驟，如下所述。
加速度計24設置在直接連接于主軸18和探頭16殼體之間的殼體中。 圖2示出的加速度計可以包括例如一種已知布置的壓電晶體25,所述壓電晶 體連接在基部26和自由質塊(free mass ) 28之間。輸出值30X、 30Y、 30Z 從所述晶體獲得，傳輸相應于分別沿x、 y和z方向作用于該質塊的初始力 所產生的電流。因此，該加速度計測量探頭沿著x、 y和z方向的加速度。 可以選擇的是，加速度計可以用顯微機械加工的硅制成。可以使用任何類型 的能測量探頭加速度的加速度計。
現在參照圖3所示的流程圖描述本發(fā)明的第一實施方式。工件置于坐標 測量儀的工作臺上。
以高速測量工件38，并記錄加速度計的輸出40，同時記錄儀器量尺42。
加速度計的輸出40經過高通濾波器過濾44，結果進行二重積分46,產生位置讀數48。該位置讀數就是由高頻加速度導致的測量誤差。
儀器量尺的輸出42用位置讀數48進行校正，產生校正了高頻誤差的測 量值50。在步驟52中，應用預定的低頻誤差圖譜36,校正該測量值50的 低頻誤差。這樣就產生校正了高頻誤差和低頻誤差的測量值54。
預定誤差圖譜可以通過多種方式確定。圖4示出了確定預定誤差圖譜或 函數的第一種方法。在該方法中，樣品置于坐標測量儀的工作臺上，優(yōu)選與 以前/以后的工件處于相同位置和取向。樣品可以包括一系列待測工件中的工 件?？梢赃x擇的是，樣品可以具有基本上符合該系列工件的尺寸和位置特征 的特征。
使用探頭以較低的速度測量樣品56,確定樣品的精確形狀。通過緩慢測 量樣品，消除了動態(tài)誤差。此外，使用校準過的探頭和儀器，確保靜態(tài)誤差 最小化。因此，可以獲得樣品的精確測量值。
然后利用工件接觸探頭以較高的速度測量樣品58。優(yōu)選工件對于較慢和 較快的掃描處于相同位置和相同取向。
從快速掃描數據中消除測量誤差的高頻分量60。這可以借助利用低通濾 波器過濾測量數據或者通過消除前面圖3所示的步驟48中確定的高頻測量 誤差來實現。
因此，對于樣品表面上的每個測量點而言，獲知了其正確位置和高速下 的測量位置兩者?？梢酝ㄟ^獲取表面上的點的已知位置(以慢速掃描56來 確定)和高速下獲取的已消除高頻分量60的該點的測量值之間的差值來確 定與該點有關的低頻可重復動態(tài)誤差。由此可以創(chuàng)建低頻誤差函數或圖譜 62,其補償該可重復誤差(尺寸和低頻形狀)。
確定低頻誤差預定函數或圖譜的第二種方法在圖5中示出。在該方法中， 通過在單獨的高精度儀器64上測量來確定樣品的形狀，所述高精度儀器例 如是形狀測量儀或圓度儀。這樣做的優(yōu)勢在于，不需要校正CMM的幾何誤 差。此外的優(yōu)勢在于，加速了進程并降低了校準成本，因為CMM不再需要 常規(guī)校準。
然后利用儀器上的工件接觸探頭快速測量樣品，隨后的測量65也將在 該儀器上進行。與上述第一種方法相同，從快速掃描數據中消除高頻誤差分 量66。和前面一樣，借助使用低通濾波器或圖3中的步驟48確定的數據來完成該項工作。從樣品在高精度儀器上測量64得到的已知尺寸和在CMM 上高速測量并消除高頻分量66之后的尺寸之間的差值來確定預定誤差函數 或圖譜68。
確定低頻誤差的預定誤差函數或圖譜的第三種方法在圖6中示出。 探頭貼靠樣品的表面放置70，并在一定的頻率范圍內振蕩探頭72，而 觸針末梢保持與表面接觸。這種振蕩可以包括正弦振蕩。以加速度計測量探 頭的加速度74，同時測量樣品76。還可以讀取儀器量尺并將量尺讀數二次 微分來確定探頭的加速度。從樣品測量尺寸76和加速度數據兩者中消除高 頻分量75、 77。和前面一樣，可以利用低通濾波器或圖3中的步驟45確定 的數據來完成這樣工作?？梢赃x擇的是，對于步驟75，可以利用步驟74獲 取的加速度數據來完成。從樣品的測量值76 (去除高頻分量75)和樣品的 已知尺寸78之間的差值來確定測量誤差80。這樣就可以創(chuàng)建將加速度74 與測量誤差80關聯起來的誤差函數或圖譜82。
正弦振蕩在樣品的兩個或多個位置實施，以確定兩個或多個誤差分量。 這些位置可以位于匹配儀器驅動器的方向上(例如，與系統(tǒng)的X和Y軸對 準)。為了計算方便，優(yōu)選這些位置隔開90。。 一旦創(chuàng)建了將測量誤差分量 與加速度關聯的誤差函數或圖譜，則可以向樣品的任何測量值應用相應的誤 差校正值。
圖7示出了樣品的測量位置讀數和校正位置讀數。線84示出了沒有進 行誤差校正的量尺輸出。線86表示校正了高頻誤差的測量值。線88表示校 正了高頻誤差和低頻誤差兩者的測量值。
現在參照圖8描述本發(fā)明的第二實施方式。
樣品置于CMM上并在高速下測量90。由加速度計測量主軸92的加速 度。與加速度92同時讀取儀器量尺94。
由加速度測量的加速度92經過高通濾波器過濾96并二重積分98，產生 與高頻誤差有關的測量誤差100。
量尺輸出94經過二重纟鼓分102,產生加速度讀數104。該加速度讀數經 過低通濾波器106過濾。可以選擇的是，可以從加速度計92獲取加速度數 據，如虛線93所示。將加速度與測量誤差108關聯的預定低頻誤差函數或 圖譜應用到過濾后的加速度讀數，產生低頻測量誤差110。預定低頻誤差函數或圖語可以借助參照圖6所述的方法確定。步驟102-110可以由參照圖4 至圖6所述的任何確定低頻測量誤差的方法所取代。
高頻測量誤差100和低頻測量誤差110應用于儀器量尺讀數94，產生校 正了誤差的測量值112。
在上述實施方式中，為了簡化，誤差函數或圖譜僅包括x和y加速度分 量。但是，誤差函數或圖譜可以包括x、 y和z加速度分量。為了將z加速 度分量包括進來，樣品的高速測量值必須具有包括z方向的加速度的測量輪 廓(measurement profile),例如其可以包含復合角或者可以包括在球體上進 行螺旋掃描。
優(yōu)選在使用加速度計的儀器上校準該加速度計，以便加速度計和儀器的 靈敏性可以匹配，允許在感測到的振動和偏轉誤差之間進行精確校準。
校準加速度計的一種方法是將探頭的觸針末梢靠著固定物體諸如基準 球定位，并以一定頻率驅動儀器擺動，同時讀取加速度計的輸出。固定物體 尺寸的表象改變可以與加速度計測量的振動關聯起來。
這種方法可以通過掃描形狀已知的樣品來實現，諸如掃描基準球或環(huán) 規(guī)。較高頻率的誤差分量導致樣品測量數據上出現明顯的形狀波紋誤差 (form ripple error )?？梢杂嬎阈螤畈y誤差和加速度輸出之間的數學關系， 以才交準該系統(tǒng)。
對于大多數精確結果而言，加速度計直接置于表面感測探頭上。但是， 將它們直接放置在測量點上可能不切實際，但是越靠近越好。
振動/高頻分量也可以通過其他方式測量。例如，彈簧系統(tǒng)上的懸掛質塊， 優(yōu)選利用非接觸式裝置測量該質塊的偏轉。
可以使用匹配的濾波器，以便在全部頻率范圍內校正測量值。 使用數據融合算法來組合因高頻加速度和低頻加速度導致的測量誤差。 在本發(fā)明的第三實施方式中，創(chuàng)建將加速度與測量誤差關聯起來的查找表。
為了創(chuàng)建該查找表，必須確定與一定頻率范圍內的加速度對應的一組測 量數據。這些數據可以利用圖6所述的正弦振蕩來確定。
用于查找表的數據也可以通過若干次測量尺寸已知的樣品同時記錄加 速度來確定。因此，針對樣品上的若干位置創(chuàng)建一定范圍內的加速度數據和
13測量數據，這些數據可以用來創(chuàng)建所述的查找表。
另一種獲取查找表所需數據的方法在圖9中示出。當探頭末梢114沿表 面116的路徑移動時，通過使探頭末梢114貼靠表面116徑向振蕩來測量樣 品。以此方式，創(chuàng)建一定范圍的加速度數據和測量數據。
一旦創(chuàng)建了查找表，則可以對量尺測量值進行誤差校正，如參照圖10 所述。測量樣品120，同時記錄量尺讀數122和加速度124。可以從加速度 計來確定加速度124。可以選擇的是，來自量尺讀數122的數據可以二重積 分，產生加速度輸出，如虛線所示。將查找表126應用于加速度輸出124， 確定測量誤差128。利用測量誤差128來創(chuàng)建量尺讀lt 122的測量^f交正值130， 因此產生校正后的測量值132。
查找表可以被誤差圖譜或函數取代。查找表(或者誤差圖譜或函數)可 以包含除加速度之外的變量。例如，查找表可以包含速度數據。該數據可以 直接測量，或者從量尺讀數或加速度讀數中推算。
該方法校正了高頻加速度和低頻加速度兩者導致的誤差，并且不對兩者 進行區(qū)分。
上述全部實施例描述的CMM都包括固定床體和移動探頭。但是，這些 實施方式也適合于包括固定探頭(或者僅在一個軸線上可以移動)和移動床 體的儀器。在這種情況下，測量床體的加速度而非探頭的加速度?？梢酝ㄟ^ 將加速度計置于儀器床體上來實現這種測量。在各種情況下，相對于儀器量 尺測量移動部件的加速度。
量。
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所有的方法也適合與非接觸式探頭例如光學探頭或電容探頭一起使用。
權利要求
1. 一種對使用坐標定位設備獲得的工件測量值進行誤差校正的方法，在所述設備中，工件安裝在所述設備的床體上，而工件感測探頭相對于該床體移動到與每個工件呈位置感測關系，并獲得位置讀數，而且設置有用于測量探頭相對于該床體的加速度的至少一個函數的裝置，所述方法包括以任何適當順序排列的以下步驟(a)測量工件；(b)從預定誤差函數、查找表或圖譜確定可重復的測量誤差；(c)在測量工件時，測量加速度的至少一個函數并計算不可重復的測量誤差；和(d)組合步驟(b)和(c)中獲得的可重復的誤差和不可重復的誤差，以確定總誤差；和(e)利用步驟(d)中確定的總誤差來校正工件測量值。
2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述可重復的誤差是低頻 誤差。
3. 如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述低頻誤差的頻率小于5Hz。
4. 如前述權利要求任一項所述的方法，其特征在于，所述不可重復的 誤差是高頻誤差。
5. 如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述高頻誤差的頻率大于5Hz。
6. 如前述權利要求任一項所述的方法，其特征在于，利用加速度計確 定所述不可重復的誤差。
7. 如前述權利要求任一項所述的方法，其特征在于，所述方法包括確 定預定誤差函數、查找表或圖譜的步驟。
8. 如前述權利要求任一項所述的方法，其特征在于，通過以測量速度 測量尺寸已知的樣品來確定步驟(b)中的預定誤差函數、查找表或圖譜， 其中測量誤差由已知尺寸和測量尺寸之間的差值來確定。
9. 如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述樣品包括需要測量的一系列工件其中之一。
10. 如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述樣品具有與工件尺寸 和形狀特征相類似的特征。
11. 如權利要求8至10任一項所述的方法，其特征在于，通過在坐標 定位設備上以低速測量所述樣品來確定所述樣品的形狀。
12. 如權利要求8至IO任一項所述的方法，其特征在于，通過在單獨 的高精度坐標定位設備上測量所述樣品來確定所述樣品的形狀。
13. 如權利要求1至7任一項所述的方法，其特征在于，在探頭以一定 范圍的頻率振蕩時，利用探頭獲取所述樣品的測量讀數來確定步驟(b)中 的預定誤差函數、查找表或圖譜。
14. 如前述權利要求任一項所述的方法，其特征在于，步驟(a)中的 測量工件的步驟包括掃描所述工件。
15. —種對使用坐標定位設備獲取的工件測量值進行誤差校正的設備， 在所述設備中，工件安裝在所述設備的床體上，且工件感測探頭相對于該床 體移動到與每個工件呈位置感測關系并獲取位置讀數，而且設置有用于測量 探頭相對于所述床體的加速度的至少一個函數的裝置，所述設備包括控制 器，該控制器適配地以任何適當的順序執(zhí)行以下步驟(a) 測量工件；(b) 從預定誤差函數、查找表或圖譜確定可重復的測量誤差；(c) 在測量工件時，測量加速度的至少一個函數并計算不可重復的測 量誤差；和(d) 組合步驟(b)和(c)中獲得的可重復的誤差和不可重復的誤差， 以確定總誤差；和(e) 利用步驟(d)中確定的總誤差來校正工件測量值。
16. —種對使用坐標定位設備獲取的工件測量值進行誤差校正的方法， 在所述設備中，工件安裝在所述設備的床體上，且工件感測探頭相對于該床 體移動到與每個工件呈位置感測關系并獲取位置讀數，而且設置有用于確定 探頭相對于所述床體的加速度的至少一個函數的裝置，所述方法包括以下步 驟利用工件測量探頭掃描樣品，同時確定探頭的加速度或加速度的函數；將樣品的測量尺寸與該樣品的已知尺寸相比較，以確定測量誤差； 創(chuàng)建誤差函數、圖譜或查找表，它們至少將探頭的加速度或加速度的函數與測量誤差關聯起來；掃描后續(xù)工件，同時至少確定探頭的加速度或加速度的函數；以及 由所測量的加速度或加速度的函數以及所述誤差函數、圖譜或查找表確定測量校正值。
17. 如權利要求16所述的方法，其特征在于，所述誤差函數、圖譜或 查找表包含其他變量。
18. 如權利要求17所述的方法，其特征在于，所述其他變量包括速度。
19. 一種對工件測量值進行誤差校正的設備，在所述設備中，工件安裝 在所述設備的床體上，且工件感測探頭相對于該床體移動到與每個工件呈位 置感測關系并獲取位置讀數，而且設置有用于確定探頭相對于所述床體的加 速度的至少一個函數的裝置，所述設備包括控制器，該控制器適配地以任何 適當的順序執(zhí)行以下步驟利用工件測量探頭掃描樣品，同時確定探頭的加速度； 將樣品的測量尺寸與該樣品的已知尺寸相比較，以確定測量誤差； 創(chuàng)建誤差函數、圖譜或查找表，它們至少將探頭的加速度或加速度的函數與測量誤差關聯起來；掃描后續(xù)工件，同時至少確定探頭的加速度或加速度的函數；以及 由所測量的加速度或加速度的函數以及所述誤差函數、圖譜或查找表確定所述測量校正值。
全文摘要
一種對使用坐標定位設備獲得的工件測量值進行誤差校正的方法，包括步驟測量工件；從預定誤差函數、查找表或圖譜確定可重復的測量誤差；在測量工件時，測量加速度的至少一個函數并計算不可重復的測量誤差；和組合可重復的誤差和不可重復的誤差，以確定總誤差；和利用總誤差來校正工件測量值。
文檔編號G01B21/02GK101427100SQ200680054305
公開日2009年5月6日 申請日期2006年4月21日 優(yōu)先權日2006年4月21日
發(fā)明者凱維恩·巴里·喬納斯, 尼古拉斯·約翰·韋斯頓, 若弗雷·麥克法蘭, 詹姆斯·弗格斯·羅伯遜, 賴清河 申請人:瑞尼斯豪公司