本發(fā)明實(shí)施例涉及工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種基于角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的測(cè)量標(biāo)定方法、裝置及角度調(diào)整機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

角度調(diào)整機(jī)構(gòu)是在cnc(computernumericalcontrol，計(jì)算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床)進(jìn)行加工作業(yè)時(shí)，對(duì)加工工件進(jìn)行角度調(diào)整控制的裝置。目前，廣泛采用兩個(gè)伺服角位移臺(tái)聯(lián)動(dòng)構(gòu)成的角度調(diào)整機(jī)構(gòu)，通過(guò)控制兩個(gè)伺服角位移臺(tái)輸出所需的角度，來(lái)實(shí)現(xiàn)工件的角度調(diào)整。

現(xiàn)有技術(shù)中，兩個(gè)伺服角位移臺(tái)通常按照擺動(dòng)軸線正交的組裝方式進(jìn)行組裝，以使得兩個(gè)伺服角位移臺(tái)形成90度正交形式。

但是，在機(jī)構(gòu)組裝過(guò)程中，難以控制兩伺服角位移臺(tái)的擺動(dòng)軸線的正交程度，導(dǎo)致會(huì)出現(xiàn)角度偏差，因此，需要對(duì)兩伺服角位移臺(tái)的相交角度進(jìn)行測(cè)量標(biāo)定，以確定相交角度是否為正交角度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的測(cè)量標(biāo)定方法、裝置及角度調(diào)整機(jī)構(gòu)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法有效實(shí)現(xiàn)兩伺服角位移臺(tái)的相交角度的測(cè)量標(biāo)定的技術(shù)問(wèn)題。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的第一方面提供一種基于角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的測(cè)量標(biāo)定方法，所述角度調(diào)整機(jī)構(gòu)包括：按照擺動(dòng)軸線正交的組裝方式安裝在基座上的兩個(gè)伺服角位移臺(tái)；所述角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的執(zhí)行面上安裝標(biāo)準(zhǔn)反射板；所述標(biāo)準(zhǔn)反射板跟隨所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的聯(lián)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)；所述標(biāo)準(zhǔn)反射板上方安裝自準(zhǔn)直儀；所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)均處于角度原點(diǎn)時(shí)，所述標(biāo)準(zhǔn)反射板與所述基座對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)水平面平行以及所述自準(zhǔn)直儀的測(cè)量角度標(biāo)定為測(cè)量零點(diǎn)；

所述方法包括：

建立所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)中第一伺服角位移臺(tái)對(duì)應(yīng)的第一固聯(lián)坐標(biāo)系以及第二伺服角位移臺(tái)對(duì)應(yīng)的第二固聯(lián)坐標(biāo)系，以及在所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)均處于角度原點(diǎn)時(shí)，基于所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的擺動(dòng)軸線建立基準(zhǔn)坐標(biāo)系；其中，所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)處于角度原點(diǎn)時(shí)，所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系與所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系、所述第二固聯(lián)坐標(biāo)系的坐標(biāo)系方向重合；

在兩個(gè)伺服角位移臺(tái)輸出任意角度時(shí)，確定第一固聯(lián)坐標(biāo)系、第二固聯(lián)坐標(biāo)系以及所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系；其中，所述轉(zhuǎn)換關(guān)系與所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的夾角相關(guān)；

控制所述兩個(gè)伺服角位移平臺(tái)分別輸出第一角度以及第二角度，并根據(jù)所述自準(zhǔn)直儀測(cè)量獲得標(biāo)準(zhǔn)反射板相對(duì)于基準(zhǔn)坐標(biāo)系的傾斜角度；

基于所述轉(zhuǎn)換關(guān)系，建立所述第一角度、所述第二角度映射至所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的計(jì)算模型；

基于所述傾斜角度利用所述計(jì)算模型，計(jì)算獲得所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角。

優(yōu)選地，所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)輸出任意角度時(shí)，確定第一固聯(lián)坐標(biāo)系、第二固聯(lián)坐標(biāo)系以及所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系包括：

在所述第一伺服角位移臺(tái)輸出任意角度時(shí)，確定第一固聯(lián)坐標(biāo)系相對(duì)于所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的第一轉(zhuǎn)換關(guān)系；

在所述第二伺服角位移臺(tái)輸出任意角度時(shí)，確定第二固聯(lián)坐標(biāo)系相對(duì)于所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系的第二轉(zhuǎn)換關(guān)系；

基于所述第一轉(zhuǎn)換關(guān)系以及所述第二轉(zhuǎn)換關(guān)系，建立所述第二固聯(lián)坐標(biāo)系相對(duì)于所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的第三轉(zhuǎn)換關(guān)系；

所述基于所述轉(zhuǎn)換關(guān)系，建立所述第一角度、所述第二角度映射至所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的計(jì)算模型包括：

基于所述第三轉(zhuǎn)換關(guān)系，建立所述第一角度、所述第二角度映射至所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的計(jì)算模型。

優(yōu)選地，所述第三轉(zhuǎn)換關(guān)系中包括以所述兩個(gè)伺服角位移平臺(tái)的夾角作為的未知參量；

所述基于所述傾斜角度利用所述計(jì)算模型，計(jì)算獲得所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角包括：

將所述傾斜角度利用所述計(jì)算模型的結(jié)果數(shù)據(jù)，計(jì)算獲得所述第三轉(zhuǎn)換關(guān)系的實(shí)際數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述第三轉(zhuǎn)換關(guān)系的實(shí)際數(shù)據(jù)，計(jì)算獲得的所述未知參量作為所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角。

優(yōu)選地，所述基于所述傾斜角度利用所述計(jì)算模型，計(jì)算獲得所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角包括：

根據(jù)所述兩個(gè)伺服角位移平臺(tái)的理論夾角以及所述計(jì)算模型，計(jì)算獲得所述標(biāo)準(zhǔn)反射板相對(duì)于所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的待校正角度；

比較所述待校正角度以及所述傾斜角度是否一致；

如果是，確定所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角為所述理論夾角；

如果否，基于所述傾斜角度利用所述計(jì)算模型，計(jì)算獲得所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角。

優(yōu)選地，所述基于所述傾斜角度利用所述計(jì)算模型，計(jì)算獲得所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角之后，所述方法還包括：

計(jì)算所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角與理論夾角的偏差數(shù)值；

將所述偏差數(shù)值輸入所述角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)，以供所述數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行角度調(diào)整時(shí)，基于所述偏差數(shù)值控制所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的輸出角度。

本發(fā)明的第二方面提供一種基于角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的測(cè)量標(biāo)定裝置，所述角度調(diào)整機(jī)構(gòu)包括：按照擺動(dòng)軸線正交的組裝方式安裝在基座上的兩個(gè)伺服角位移臺(tái)；所述角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的執(zhí)行面上安裝標(biāo)準(zhǔn)反射板；所述標(biāo)準(zhǔn)反射板跟隨所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的聯(lián)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)；所述標(biāo)準(zhǔn)反射板上方安裝自準(zhǔn)直儀；所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)均處于角度原點(diǎn)時(shí)，所述標(biāo)準(zhǔn)反射板與所述基座對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)水平面平行以及所述自準(zhǔn)直儀的測(cè)量角度標(biāo)定為測(cè)量零點(diǎn)；

所述裝置包括：

第一建立模塊，用于建立所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)中第一伺服角位移臺(tái)對(duì)應(yīng)的第一固聯(lián)坐標(biāo)系以及第二伺服角位移臺(tái)對(duì)應(yīng)的第二固聯(lián)坐標(biāo)系，以及在所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)均處于角度原點(diǎn)時(shí)，基于所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的擺動(dòng)軸線建立基準(zhǔn)坐標(biāo)系；其中，所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)處于角度原點(diǎn)時(shí)，所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系與所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系、所述第二固聯(lián)坐標(biāo)系的坐標(biāo)系方向重合；

第一確定模塊，用于在兩個(gè)伺服角位移臺(tái)輸出任意角度時(shí)，確定第一固聯(lián)坐標(biāo)系、第二固聯(lián)坐標(biāo)系以及所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系；其中，所述轉(zhuǎn)換關(guān)系與所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的夾角相關(guān)；

第一測(cè)量模塊，用于控制所述兩個(gè)伺服角位移平臺(tái)分別輸出第一角度以及第二角度，并根據(jù)所述自準(zhǔn)直儀測(cè)量獲得標(biāo)準(zhǔn)反射板相對(duì)于基準(zhǔn)坐標(biāo)系的傾斜角度；

第二建立模塊，用于基于所述轉(zhuǎn)換關(guān)系，建立所述第一角度、所述第二角度映射至所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的計(jì)算模型；

第一計(jì)算模塊，用于基于所述傾斜角度利用所述計(jì)算模型，計(jì)算獲得所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角。

優(yōu)選地，所述第一確定模塊包括：

第一確定單元，用于在所述第一伺服角位移臺(tái)輸出任意角度時(shí)，確定第一固聯(lián)坐標(biāo)系相對(duì)于所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的第一轉(zhuǎn)換關(guān)系；

第二確定單元，用于在所述第二伺服角位移臺(tái)輸出任意角度時(shí)，確定第二固聯(lián)坐標(biāo)系相對(duì)于所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系的第二轉(zhuǎn)換關(guān)系；

第三確定單元，用于基于所述第一轉(zhuǎn)換關(guān)系以及所述第二轉(zhuǎn)換關(guān)系，建立所述第二固聯(lián)坐標(biāo)系相對(duì)于所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的第三轉(zhuǎn)換關(guān)系；

所述第二建立模塊包括：

第一建立單元，用于基于所述第三轉(zhuǎn)換關(guān)系，建立所述第一角度、所述第二角度映射至所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的計(jì)算模型。

優(yōu)選地，所述第三轉(zhuǎn)換關(guān)系中包括以所述兩個(gè)伺服角位移平臺(tái)的夾角作為的未知參量；

所述第一計(jì)算模塊包括：

第一計(jì)算單元，用于將所述傾斜角度利用所述計(jì)算模型的結(jié)果數(shù)據(jù)，計(jì)算獲得所述第三轉(zhuǎn)換關(guān)系的實(shí)際數(shù)據(jù)；

第二計(jì)算單元，用于根據(jù)所述第三轉(zhuǎn)換關(guān)系的實(shí)際數(shù)據(jù)，計(jì)算獲得的所述未知參量作為所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角。

優(yōu)選地，所述第一計(jì)算模塊包括：

第三計(jì)算單元，用于根據(jù)所述兩個(gè)伺服角位移平臺(tái)的理論夾角以及所述計(jì)算模型，計(jì)算獲得所述標(biāo)準(zhǔn)反射板相對(duì)于所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的待校正角度；

第一比較單元，用于比較所述待校正角度以及所述傾斜角度是否一致；如果是，確定所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角為所述理論夾角；如果否，基于所述傾斜角度利用所述計(jì)算模型，計(jì)算獲得所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角。

優(yōu)選地，所述裝置還包括：

第二計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角與理論夾角的偏差數(shù)值；

第一輸出模塊，用于將所述偏差數(shù)值輸入所述角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)，以供所述數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行角度調(diào)整時(shí)，基于所述偏差數(shù)值控制所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的輸出角度。

本發(fā)明的第二方面提供一種角度調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述角度調(diào)整機(jī)構(gòu)包括：

基座；

按照擺動(dòng)軸正交的組裝方式安裝在所述基座上的兩個(gè)伺服角位移臺(tái)；

安裝在所述角度調(diào)整機(jī)構(gòu)執(zhí)行面上的標(biāo)準(zhǔn)反射板；其中，所述標(biāo)準(zhǔn)反射板根據(jù)所述兩個(gè)伺服角位移平臺(tái)的聯(lián)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)；

安裝在所述標(biāo)準(zhǔn)反射板上方的自準(zhǔn)直儀；其中，所述兩個(gè)伺服角位移平臺(tái)均處于角度原點(diǎn)時(shí)，所述標(biāo)準(zhǔn)反射板與所述安裝基座對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)水平面平行，所述自準(zhǔn)直儀的測(cè)量角度標(biāo)定為測(cè)量零點(diǎn)。

本發(fā)明中，通過(guò)設(shè)置角度調(diào)整機(jī)構(gòu)，包括以正交方式安裝的兩個(gè)伺服角位移臺(tái)，標(biāo)準(zhǔn)反射板以及自準(zhǔn)直儀，所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)中的第一伺服角位移臺(tái)可以建立第一固聯(lián)坐標(biāo)系，第二伺服角位移臺(tái)可以建立第二固聯(lián)坐標(biāo)系，以及基于兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的擺動(dòng)軸線建立基準(zhǔn)坐標(biāo)系。當(dāng)坐標(biāo)系建立后可以根據(jù)伺服角位移臺(tái)的坐標(biāo)器進(jìn)行相應(yīng)的伺服角位移臺(tái)的伺服角轉(zhuǎn)動(dòng)，并形成相應(yīng)的角度轉(zhuǎn)換關(guān)系，可以在所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)在產(chǎn)生角度傾斜時(shí)，可以對(duì)所述伺服角位移臺(tái)之間的角度換換關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換，可以得到相應(yīng)的兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角，通過(guò)該實(shí)際夾角可以確定兩個(gè)伺服角位移平臺(tái)的擺動(dòng)軸線是否正交，相交角度是否為正交角度，有效實(shí)現(xiàn)了相交角度的測(cè)量標(biāo)定，從而基于該實(shí)際夾角，可以確定兩伺服角位移臺(tái)的角度偏差，基于該角度偏差可以對(duì)角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的輸出角度進(jìn)行補(bǔ)償校正。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明提供的一種角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明提供的一種基于角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的測(cè)量標(biāo)定方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖3是本發(fā)明提供的一種基于角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的測(cè)量標(biāo)定方法的又一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖4是本發(fā)明提供的一種基于角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的測(cè)量標(biāo)定裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將配合附圖及實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，藉此對(duì)本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來(lái)解決技術(shù)問(wèn)題并達(dá)成技術(shù)功效的實(shí)現(xiàn)過(guò)程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。

本發(fā)明實(shí)施例主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)領(lǐng)域的空間角度自動(dòng)調(diào)整場(chǎng)景中，主要是通過(guò)實(shí)際確定兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際角度與理論角度的差距，通過(guò)角度差距對(duì)兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的聯(lián)動(dòng)時(shí)的實(shí)際聯(lián)動(dòng)角度進(jìn)行角度補(bǔ)償，以確保控制角度的準(zhǔn)確性。

現(xiàn)有技術(shù)中，cnc系統(tǒng)在進(jìn)行加工作業(yè)時(shí)，需要對(duì)加工工件進(jìn)行角度調(diào)整，通常對(duì)加工工件的角度調(diào)整由雙伺服角位移臺(tái)聯(lián)動(dòng)來(lái)進(jìn)行角度調(diào)整。通常情況下，雙伺服角位移臺(tái)在組裝時(shí)會(huì)形成90度正交形式，但是，在實(shí)際上組裝時(shí)，實(shí)際的雙伺服角位移臺(tái)的組裝角度通常不能達(dá)到恰好為90度正交形式，有可能存在一定的角度偏差。例如，雙伺服角位移臺(tái)組裝的理論角度通常為90度，但在實(shí)際組裝時(shí)，組裝角度可能是90.1度，這就存在0.1度的角度偏差。當(dāng)這種角度偏差存在時(shí)，可能會(huì)造成所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)在輸出控制角度時(shí)，雙伺服角位移臺(tái)本身存在角度偏差造成實(shí)際對(duì)工件的控制角度出現(xiàn)偏差，造成加工工件加工過(guò)程中出現(xiàn)加工偏差，造成工件誤差較大。

發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，雖然雙伺服角位移臺(tái)存在正交角度偏差，但是在實(shí)際應(yīng)用中這個(gè)問(wèn)題往往被忽略，造成不必要的加工工件的精度損失。發(fā)明人經(jīng)過(guò)一系列的研究發(fā)現(xiàn)，雙伺服角位移臺(tái)構(gòu)成的角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的正交角度偏差之所以被忽略是由于雙伺服角位移臺(tái)在組裝過(guò)程中無(wú)法對(duì)伺服角位移臺(tái)的擺動(dòng)軸線進(jìn)行標(biāo)定，進(jìn)而不能時(shí)間測(cè)量?jī)蓚€(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際角度。因此，發(fā)明人提出了本發(fā)明的技術(shù)方案。

本發(fā)明實(shí)施例中，在cnc系統(tǒng)中增加了標(biāo)準(zhǔn)反射板以及激光自準(zhǔn)直儀兩個(gè)裝置。在兩個(gè)伺服角位移臺(tái)均處于角度原點(diǎn)時(shí)，可以建立基準(zhǔn)坐標(biāo)系；在兩個(gè)伺服角位移臺(tái)均輸出任一角度時(shí)，確定兩個(gè)伺服角位移臺(tái)分別對(duì)應(yīng)的第一固聯(lián)坐標(biāo)系以及第二固聯(lián)坐標(biāo)系，并可以確定所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系、第二固聯(lián)坐標(biāo)系與所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。在所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)分別輸出第一角度以及第二角度時(shí)，即可利用標(biāo)準(zhǔn)反射板以及激光自準(zhǔn)儀來(lái)確定基于所述兩個(gè)固聯(lián)坐標(biāo)系相對(duì)于基準(zhǔn)坐標(biāo)系的傾斜角度；根據(jù)所述轉(zhuǎn)換關(guān)系，可以建立第一角度、第二角度映射至所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的計(jì)算模型，并基于所述計(jì)算模型，計(jì)算獲得所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角。進(jìn)而可以根據(jù)所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角，通過(guò)該實(shí)際夾角可以確定兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的擺動(dòng)軸線是否正交，相交角度是否為正交角度，有效實(shí)現(xiàn)了相交角度的測(cè)量標(biāo)定，從而基于該實(shí)際夾角，可以確定兩伺服角位移臺(tái)的角度偏差，基于該角度偏差可以對(duì)角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的輸出角度進(jìn)行補(bǔ)償校正。

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

如圖1所示，為本發(fā)明提供的一種角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該角度調(diào)整機(jī)構(gòu)可以包括：

基座100；

按照擺動(dòng)軸線正交的組裝方式安裝在基座100上的兩個(gè)伺服角位移臺(tái)；該兩個(gè)伺服角位移臺(tái)包括第一伺服位移臺(tái)101以及第二伺服位移臺(tái)102。

所述角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的執(zhí)行面上安裝標(biāo)準(zhǔn)反射板103；其中，所述標(biāo)準(zhǔn)反射板103可以跟隨所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的聯(lián)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)；

安裝在所述標(biāo)準(zhǔn)反射板103上方的自準(zhǔn)直儀104；其中，所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)101以及102均處于角度原點(diǎn)時(shí)，所述標(biāo)準(zhǔn)反射板103與所述基座100對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)水平面平行以及所述自準(zhǔn)直儀104的測(cè)量角度標(biāo)定為測(cè)量零點(diǎn)。

其中，所述自準(zhǔn)直儀104可以為激光自準(zhǔn)直儀，所述自準(zhǔn)直儀104安裝于所述標(biāo)準(zhǔn)反射板103的上方。當(dāng)所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)101以及102的擺動(dòng)角度均為0，也即處于角度原點(diǎn)時(shí)，所述自準(zhǔn)直儀的測(cè)量角度示值為0；此時(shí)所述激光自準(zhǔn)直儀發(fā)出的激光被所述標(biāo)準(zhǔn)反射板103按原路返回，并未發(fā)生任何角度傾斜。

如圖2所示，為本發(fā)明提供的基于圖1所示的角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的測(cè)量標(biāo)定方法一個(gè)實(shí)施例的流程圖，所述方法可以包括以下幾個(gè)步驟：

201：建立所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)中第一伺服角位移臺(tái)對(duì)應(yīng)的第一固聯(lián)坐標(biāo)系以及第二伺服角位移臺(tái)對(duì)應(yīng)的第二固聯(lián)坐標(biāo)系，以及在所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)均處于角度原點(diǎn)時(shí)，基于所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的擺動(dòng)軸線建立基準(zhǔn)坐標(biāo)系。

其中，所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)處于角度原點(diǎn)時(shí)，所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系與所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系、所述第二固聯(lián)坐標(biāo)系的坐標(biāo)系方向重合。

可選地，所述伺服角位移臺(tái)為可以用于cnc系統(tǒng)中的加工工件進(jìn)行傾斜角度控制的機(jī)械控制裝置。通常情況下，可以由兩個(gè)伺服角位移臺(tái)聯(lián)動(dòng)進(jìn)行加工工件的傾斜角度的控制，兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的擺動(dòng)軸被設(shè)計(jì)為90度正交。也即所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)在組裝時(shí)需要組裝為擺動(dòng)軸正交90的狀態(tài)，由于組裝過(guò)程中，兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的擺動(dòng)軸又無(wú)法標(biāo)定，造成所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的擺動(dòng)軸之間的實(shí)際角度可能并不是恰好正交的90度，存在一定的角度誤差。一旦組裝完成，所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的即被固聯(lián)在cnc系統(tǒng)中，所述角度誤差即無(wú)法再進(jìn)行調(diào)整。因此，需要在后續(xù)利用所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)進(jìn)行加工工件的傾斜角度控制時(shí)，可以針對(duì)所述角度誤差進(jìn)行修正。

所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)本身固聯(lián)有對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)系，可以根據(jù)所述兩個(gè)位移臺(tái)本身固聯(lián)的坐標(biāo)系可以確定第一固聯(lián)坐標(biāo)系、第二固聯(lián)坐標(biāo)系。所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系以及所述第二固聯(lián)坐標(biāo)系均為笛卡爾坐標(biāo)系，也即直角坐標(biāo)系。當(dāng)所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其對(duì)應(yīng)的第一固聯(lián)坐標(biāo)系、第二固聯(lián)坐標(biāo)系也發(fā)生相應(yīng)的角度轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)處于角度原點(diǎn)時(shí)，此時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)反射板平行于安裝基座的基準(zhǔn)水平面，此時(shí)，自準(zhǔn)直儀測(cè)量得到的角度輸出為0，可以將此時(shí)垂直于安裝基座的基準(zhǔn)水平面的法向量可以設(shè)置為z軸。兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的設(shè)計(jì)為90度正交，因此可以將處于角度原點(diǎn)的兩個(gè)伺服角位移臺(tái)中的任一個(gè)伺服角位移臺(tái)的軸向設(shè)置為指向x軸，另一個(gè)伺服角位移臺(tái)的軸向設(shè)置為指向y軸。進(jìn)而可以建立相應(yīng)的基準(zhǔn)多半系。此時(shí)，所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系與所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系、第二固聯(lián)坐標(biāo)系的坐標(biāo)系方向相同或機(jī)器。

202：在兩個(gè)伺服角位移臺(tái)輸出任意角度時(shí)，確定第一固聯(lián)坐標(biāo)系、第二固聯(lián)坐標(biāo)系以及所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系。

其中，所述轉(zhuǎn)換關(guān)系與所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的夾角相關(guān)。

所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的擺動(dòng)軸擺動(dòng)時(shí)，其固聯(lián)坐標(biāo)系的隨之發(fā)生變化。

所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)擺動(dòng)軸變化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生二者的一個(gè)聯(lián)動(dòng)變化，而二者的聯(lián)動(dòng)變化會(huì)引起所述標(biāo)準(zhǔn)反射板的變化，進(jìn)而自準(zhǔn)直儀發(fā)出的激光在進(jìn)行反射時(shí)，即可以產(chǎn)生反射激光的角度變化，自準(zhǔn)直儀可以根據(jù)檢測(cè)到的反射激光的變化，計(jì)算所述兩個(gè)伺服位移臺(tái)的變化角度，并輸出所述變化角度。

所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)輸出任一角度時(shí)，第一固聯(lián)坐標(biāo)系、第二固聯(lián)坐標(biāo)系會(huì)隨之產(chǎn)生相應(yīng)的夾角變化?？梢曰诳臻g坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，確定所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系、第二固聯(lián)坐標(biāo)系相對(duì)于所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)系。

當(dāng)所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)輸出任一角度時(shí)，所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系以及所述第二固聯(lián)坐標(biāo)系與所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系可以如圖3所示，圖3中，包含了3個(gè)坐標(biāo)系，其中包括，由x0，y0，z0構(gòu)成的基準(zhǔn)坐標(biāo)系{0}；由x1，y1，z1構(gòu)成的第一固聯(lián)坐標(biāo)系{1}；由x2，y2，z2構(gòu)成的第二固聯(lián)坐標(biāo)系{2}。圖3所示的坐標(biāo)系中，為了更方便地展示不同坐標(biāo)系之間的角度變化，將基準(zhǔn)坐標(biāo)系與第一固聯(lián)坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)置為相同，在實(shí)際應(yīng)用中，二者的坐標(biāo)原點(diǎn)可以不同。

203：控制所述兩個(gè)伺服角位移平臺(tái)分別輸出第一角度以及第二角度，并根據(jù)所述自準(zhǔn)直儀測(cè)量獲得標(biāo)準(zhǔn)反射板相對(duì)于基準(zhǔn)坐標(biāo)系的傾斜角度。

由于所述標(biāo)準(zhǔn)反射板安裝于角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的執(zhí)行面上，在所述兩個(gè)伺服角位移平臺(tái)聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)反射板跟隨所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的聯(lián)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。

可選地，cnc系統(tǒng)控制所述兩個(gè)伺服角位移平臺(tái)分別輸出第一角度以及第二角度時(shí)，自準(zhǔn)直儀可以利用標(biāo)準(zhǔn)反射板確定出相對(duì)于基準(zhǔn)坐標(biāo)系的傾斜角度。

204：基于所述轉(zhuǎn)換關(guān)系，建立所述第一角度、所述第二角度映射至所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的計(jì)算模型。

所述第一角度與第二角度分別為兩個(gè)伺服位移臺(tái)的固聯(lián)坐標(biāo)系相較于所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的角度變化，所述第一角度以及所述第二角度可以由所述自直準(zhǔn)儀測(cè)量得到。

所述轉(zhuǎn)換關(guān)系為所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)按照擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)后，形成的第一固聯(lián)坐標(biāo)系、第二固聯(lián)坐標(biāo)系與基準(zhǔn)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，基于所述轉(zhuǎn)換關(guān)系，可以將所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系、第二固聯(lián)坐標(biāo)系映射裝置所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系中。

基于所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系、第二固聯(lián)坐標(biāo)系以及所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的映射關(guān)系，即可以確定所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系、第二固聯(lián)坐標(biāo)系通過(guò)所述第一角度、第二角度的映射即可以確定出映射的基準(zhǔn)坐標(biāo)系的計(jì)算模型。

205：基于所述傾斜角度利用所述計(jì)算模型，計(jì)算獲得所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角。

所述計(jì)算模型為一個(gè)計(jì)算等式，公式的其他計(jì)算量已知的情況下，可以將兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角作為未知參量，引入公式，通過(guò)矩陣計(jì)算獲得所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角。

本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)引入角度調(diào)整機(jī)構(gòu)，利用角度調(diào)整機(jī)構(gòu)中的標(biāo)準(zhǔn)反射板以及自準(zhǔn)直儀來(lái)確定兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的傾斜角度。并可以確定在量伺服角位移臺(tái)輸出任意角度時(shí)，第一固聯(lián)角度以及第二固聯(lián)角度以及所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，并基于所述轉(zhuǎn)換關(guān)系確定基準(zhǔn)坐標(biāo)系的計(jì)算模型，并根據(jù)所述計(jì)算模型，可以根據(jù)所述傾斜角度分別計(jì)算獲得所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角。通過(guò)該實(shí)際夾角可以確定兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的擺動(dòng)軸線是否正交，相交角度是否為正交角度，有效實(shí)現(xiàn)了相交角度的測(cè)量標(biāo)定，從而基于該實(shí)際夾角，可以確定兩伺服角位移臺(tái)的角度偏差，基于該角度偏差可以對(duì)角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的輸出角度進(jìn)行補(bǔ)償校正。

如圖3所示，為本發(fā)明提供的基于圖1所示的角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的測(cè)量標(biāo)定方法又一個(gè)實(shí)施例的流程圖，所述方法可以包括以下幾個(gè)步驟：

301：建立所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)中第一伺服角位移臺(tái)對(duì)應(yīng)的第一固聯(lián)坐標(biāo)系以及第二伺服角位移臺(tái)對(duì)應(yīng)的第二固聯(lián)坐標(biāo)系，以及在所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)均處于角度原點(diǎn)時(shí)，基于所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的擺動(dòng)軸線建立基準(zhǔn)坐標(biāo)系。

其中，所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)處于角度原點(diǎn)時(shí)，所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系與所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系、所述第二固聯(lián)坐標(biāo)系的坐標(biāo)系方向重合。

302：在所述第一伺服角位移臺(tái)輸出任意角度時(shí)，確定第一固聯(lián)坐標(biāo)系相對(duì)于所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的第一轉(zhuǎn)換關(guān)系。

本發(fā)明實(shí)施例中，假設(shè)所述第一伺服角位移臺(tái)的固聯(lián)坐標(biāo)系為第一固聯(lián)坐標(biāo)系，假設(shè)所述第二伺服角位移臺(tái)的固聯(lián)坐標(biāo)系為第二固聯(lián)坐標(biāo)系。所述第一伺服角位移臺(tái)輸出的任意角度為θ1，則第一固聯(lián)坐標(biāo)系相對(duì)于所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的第一轉(zhuǎn)換關(guān)系可以表示為：

303：在所述第二伺服角位移臺(tái)輸出任意角度時(shí)，確定第二固聯(lián)坐標(biāo)系相對(duì)于所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的第二轉(zhuǎn)換關(guān)系。

所述第一伺服角位移臺(tái)與所述第二伺服角位移臺(tái)的擺動(dòng)軸線90度正交，假設(shè)所述第一伺服角位移臺(tái)與所述第二伺服角位移臺(tái)之間的機(jī)械距離為d，因此，所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系相對(duì)于所述第二固聯(lián)坐標(biāo)系之間的距離轉(zhuǎn)置矩陣為：

所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系相對(duì)于所述第二固聯(lián)坐標(biāo)系之間的角度轉(zhuǎn)換矩陣為：

則基于上述公式2以及公式3可以獲知所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系相對(duì)于所述第二固聯(lián)坐標(biāo)系之間的第二轉(zhuǎn)換關(guān)系為：

4304：基于所述第一轉(zhuǎn)換關(guān)系以及所述第二轉(zhuǎn)換關(guān)系，建立所述第二固聯(lián)坐標(biāo)系相對(duì)于所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的第三轉(zhuǎn)換關(guān)系。

基于上述公式1以及公式4可以獲知所述第二固聯(lián)坐標(biāo)系相對(duì)于所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的第三轉(zhuǎn)換關(guān)系：

305：控制所述兩個(gè)伺服角位移平臺(tái)分別輸出第一角度以及第二角度，并根據(jù)所述自準(zhǔn)直儀測(cè)量獲得標(biāo)準(zhǔn)反射板相對(duì)于基準(zhǔn)坐標(biāo)系的傾斜角度。

306：基于所述第三轉(zhuǎn)換關(guān)系，建立所述第一角度、所述第二角度映射至所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的計(jì)算模型。

由于所述第一伺服角位移臺(tái)與所述第二伺服角位移臺(tái)之間理論上為正交關(guān)系，因此，認(rèn)為所述第一角度θ1、所述第二角度θ2合成后的合成角度，可以有自直準(zhǔn)儀通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)反射板對(duì)激光的反射得到，該合成角度可以用笛卡爾坐標(biāo)系表示，分解為相應(yīng)的單位矢量形式：

其中，x，y，z為當(dāng)前自直準(zhǔn)儀采集的激光分別與標(biāo)準(zhǔn)反射板相對(duì)于基準(zhǔn)坐標(biāo)系x軸、y軸、z軸的角度大小。

由此，將合成角度分分解為如公式6所示的公式時(shí)，將其進(jìn)行其次坐標(biāo)變換后，得到所述第二固聯(lián)坐標(biāo)系相對(duì)于所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的單位轉(zhuǎn)換矩陣：

其中，公式7為單位轉(zhuǎn)換矩陣。

而由于當(dāng)所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)均置為角度原點(diǎn)時(shí)，也即θ1＝0，θ2＝0時(shí)，此時(shí)第二固聯(lián)坐標(biāo)系相對(duì)于自直準(zhǔn)儀發(fā)射的激光垂直于所述標(biāo)準(zhǔn)反射板，此時(shí)，可以取所述第二固聯(lián)坐標(biāo)系在基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的單位法向量為：

[1，0，0]^t公式8

由于公式5為的轉(zhuǎn)換關(guān)系并不為單位轉(zhuǎn)換關(guān)系，因此，可以通過(guò)公式5與公式8確定出所述第二固聯(lián)坐標(biāo)系與所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的單位轉(zhuǎn)換矩陣：

其中，該單位轉(zhuǎn)換矩陣中將所述單位法向量進(jìn)行了齊次變換，以能與所述公式5的轉(zhuǎn)換關(guān)系矩陣能夠進(jìn)行矩陣運(yùn)算。

由此，所述公式9與所述公式7的轉(zhuǎn)換矩陣在兩個(gè)伺服臺(tái)角位移等式成立：

10上述公式10中，所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)呈90度正交，所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系相對(duì)于所述第二固聯(lián)坐標(biāo)系之間的距離轉(zhuǎn)置矩陣為公式2。當(dāng)所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的不為90度正交時(shí)，也即，所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角不為90度時(shí)，所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系相對(duì)于所述第二固聯(lián)坐標(biāo)系之間的距離轉(zhuǎn)置矩陣為未知矩陣d，該未知矩陣d與所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角相關(guān)聯(lián)，而在公式10中其他變量，如x、y、z以及θ1、θ2已知，因此可以得出位置矩陣公式：

通過(guò)矩陣計(jì)算可以得到相應(yīng)的未知矩陣d，所述公式10即為所述計(jì)算模型的一種。

307：基于所述傾斜角度利用所述計(jì)算模型，計(jì)算獲得所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角。

作為一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，所述第三轉(zhuǎn)換關(guān)系中包括以所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的夾角作為的未知參量；

假設(shè)所述未知參量為θ′,則上述公式4可以簡(jiǎn)化表示為：

所述公式12中的矩陣trans(d，0，0)rot(x，θ′)＝d，繼而可以計(jì)算出該未知參量θ′。

所述基于所述傾斜角度利用所述計(jì)算模型，計(jì)算獲得所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角可以包括：

將所述傾斜角度作為所述計(jì)算模型的結(jié)果數(shù)據(jù)，計(jì)算獲得所述第三轉(zhuǎn)換關(guān)系的實(shí)際數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述第三轉(zhuǎn)換關(guān)系的實(shí)際數(shù)據(jù)，計(jì)算獲得的所述未知參量作為所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角。

在實(shí)際測(cè)試過(guò)程中，在公式10中其他變量，如x、y、z以及θ1、θ2已知，將其輸入相應(yīng)的公式10，即可以獲得相應(yīng)的未知矩陣d，將所述公式d以及相應(yīng)的θ2等數(shù)據(jù)帶入所述公式11，進(jìn)而可以獲得未知參量為θ′，即得到所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角。

本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)第一轉(zhuǎn)換關(guān)系以及第二轉(zhuǎn)換關(guān)系，可以建立第二固聯(lián)坐標(biāo)系與基準(zhǔn)坐標(biāo)系之間的第三轉(zhuǎn)換關(guān)系，并基于該第三轉(zhuǎn)換關(guān)系，可以計(jì)算出第一角度以及第二角度映射至所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的計(jì)算模型。而所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的夾角可以作為未知參量輸入所述計(jì)算模型，并根據(jù)計(jì)算模型中的實(shí)際數(shù)據(jù)可以計(jì)算出該未知參量，即可獲得所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的夾角。通過(guò)角度轉(zhuǎn)換關(guān)系可以準(zhǔn)確計(jì)算實(shí)際的兩個(gè)伺服位移臺(tái)的夾角，保障了所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角，從而基于該實(shí)際夾角，可以確定兩伺服角位移臺(tái)的角度偏差，基于該角度偏差可以對(duì)角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的輸出角度進(jìn)行補(bǔ)償較真。

作為又一個(gè)實(shí)施例，所述基于所述傾斜角度利用所述計(jì)算模型，計(jì)算獲得所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角可以包括：

根據(jù)所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的理論夾角以及所述計(jì)算模型，計(jì)算獲得所述標(biāo)準(zhǔn)反射板相對(duì)于所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的待校正角度；

比較所述待校正角度以及所述傾斜角度是否一致；

如果是，確定所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角為所述理論夾角；

如果否，基于所述傾斜角度利用所述計(jì)算模型，計(jì)算獲得所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角。

本發(fā)明實(shí)施例中，在計(jì)算所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角時(shí)，可以先確認(rèn)相應(yīng)的待矯正角度，通過(guò)判斷所述待矯正角度與所述傾斜角度是否一致，一致時(shí)，即說(shuō)明所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角與理論夾角并不存在誤差，可以直接確定所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角即為所述理論夾角。所述待矯正角度與所述傾斜角度不一致時(shí)，再計(jì)算所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角，進(jìn)而可以避免盲目地計(jì)算計(jì)算模型，可以節(jié)約相關(guān)的計(jì)算步驟，提高所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角的確定效率。

作為又一個(gè)實(shí)施例，所述基于所述傾斜角度利用所述計(jì)算模型，計(jì)算獲得所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角之后，所述方法還可以包括：

計(jì)算所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角與理論夾角的偏差數(shù)值；

將所述偏差數(shù)值輸入所述角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)，以供所述數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行角度調(diào)整時(shí)，基于所述偏差數(shù)值控制所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的輸出角度。

本發(fā)明實(shí)施例中，在獲得所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角后，將所述實(shí)際夾角與理論夾角進(jìn)行比對(duì)，獲得兩個(gè)夾角的偏差數(shù)值，可以利用該偏差數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)利用兩個(gè)伺服角位移臺(tái)數(shù)據(jù)控制住角度時(shí)，進(jìn)行輸出角度的補(bǔ)償，輸出角度的補(bǔ)償可以達(dá)到控制角度的優(yōu)化，進(jìn)而可以提高加工工件的精度。

如圖4所示，為本發(fā)明提供的一種基于圖1所示角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的測(cè)量標(biāo)定裝置一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖

所述裝置可以包括以下幾個(gè)模塊：

第一建立模塊401，用于建立所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)中第一伺服角位移臺(tái)對(duì)應(yīng)的第一固聯(lián)坐標(biāo)系以及第二伺服角位移臺(tái)對(duì)應(yīng)的第二固聯(lián)坐標(biāo)系，以及在所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)均處于角度原點(diǎn)時(shí)，基于所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的擺動(dòng)軸線建立基準(zhǔn)坐標(biāo)系。

其中，所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)處于角度原點(diǎn)時(shí)，所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系與所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系、所述第二固聯(lián)坐標(biāo)系的坐標(biāo)系方向重合。

可選地，所述伺服角位移臺(tái)為可以用于cnc系統(tǒng)中的加工工件進(jìn)行傾斜角度控制的機(jī)械控制裝置。通常情況下，可以由兩個(gè)伺服角位移臺(tái)聯(lián)動(dòng)進(jìn)行加工工件的傾斜角度的控制，兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的擺動(dòng)軸被設(shè)計(jì)為90度正交。也即所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)在組裝時(shí)需要組裝為擺動(dòng)軸正交90的狀態(tài)，由于組裝過(guò)程中，兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的擺動(dòng)軸又無(wú)法標(biāo)定，造成所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的擺動(dòng)軸之間的實(shí)際角度可能并不是恰好正交的90度，存在一定的角度誤差。一旦組裝完成，所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的即被固聯(lián)在cnc系統(tǒng)中，所述角度誤差即無(wú)法再進(jìn)行調(diào)整。因此，需要在后續(xù)利用所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)進(jìn)行加工工件的傾斜角度控制時(shí)，可以針對(duì)所述角度誤差進(jìn)行修正。

所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)本身固聯(lián)有對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)系，可以根據(jù)所述兩個(gè)位移臺(tái)本身固聯(lián)的坐標(biāo)系可以確定第一固聯(lián)坐標(biāo)系、第二固聯(lián)坐標(biāo)系。所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系以及所述第二固聯(lián)坐標(biāo)系均為笛卡爾坐標(biāo)系，也即直角坐標(biāo)系。當(dāng)所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其對(duì)應(yīng)的第一固聯(lián)坐標(biāo)系、第二固聯(lián)坐標(biāo)系也發(fā)生相應(yīng)的角度轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)處于角度原點(diǎn)時(shí)，此時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)反射板平行于安裝基座的基準(zhǔn)水平面，此時(shí)，自準(zhǔn)直儀測(cè)量得到的角度輸出為0，可以將此時(shí)垂直于安裝基座的基準(zhǔn)水平面的法向量可以設(shè)置為z軸。兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的設(shè)計(jì)為90度正交，因此可以將處于角度原點(diǎn)的兩個(gè)伺服角位移臺(tái)中的任一個(gè)伺服角位移臺(tái)的軸向設(shè)置為指向x軸，另一個(gè)伺服角位移臺(tái)的軸向設(shè)置為指向y軸。進(jìn)而可以建立相應(yīng)的基準(zhǔn)多半系。此時(shí)，所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系與所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系、第二固聯(lián)坐標(biāo)系的坐標(biāo)系方向相同或機(jī)器。

第一確定模塊402，用于在兩個(gè)伺服角位移臺(tái)輸出任意角度時(shí)，確定第一固聯(lián)坐標(biāo)系、第二固聯(lián)坐標(biāo)系以及所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系。

其中，所述轉(zhuǎn)換關(guān)系與所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的夾角相關(guān)。

所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)擺動(dòng)軸變化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生二者的一個(gè)聯(lián)動(dòng)變化，而二者的聯(lián)動(dòng)變化會(huì)引起所述標(biāo)準(zhǔn)反射板的變化，進(jìn)而自準(zhǔn)直儀發(fā)出的激光在進(jìn)行反射時(shí)，即可以產(chǎn)生反射激光的角度變化，自準(zhǔn)直儀可以根據(jù)檢測(cè)到的反射激光的變化，計(jì)算所述兩個(gè)伺服位移臺(tái)的變化角度，并輸出所述變化角度。

所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)輸出任一角度時(shí)，第一固聯(lián)坐標(biāo)系、第二固聯(lián)坐標(biāo)系會(huì)隨之產(chǎn)生相應(yīng)的夾角變化?？梢曰诳臻g坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，確定所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系、第二固聯(lián)坐標(biāo)系相對(duì)于所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)系。

第一測(cè)量模塊403，用于控制所述兩個(gè)伺服角位移平臺(tái)分別輸出第一角度以及第二角度，并根據(jù)所述自準(zhǔn)直儀測(cè)量獲得標(biāo)準(zhǔn)反射板相對(duì)于基準(zhǔn)坐標(biāo)系的傾斜角度。

由于所述標(biāo)準(zhǔn)反射板安裝于角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的執(zhí)行面上，在所述兩個(gè)伺服角位移平臺(tái)聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)反射板跟隨所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的聯(lián)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。

可選地，cnc系統(tǒng)控制所述兩個(gè)伺服角位移平臺(tái)分別輸出第一角度以及第二角度時(shí)，自準(zhǔn)直儀可以利用標(biāo)準(zhǔn)反射板確定出相對(duì)于基準(zhǔn)坐標(biāo)系的傾斜角度。

第二建立模塊404，用于基于所述轉(zhuǎn)換關(guān)系，建立所述第一角度、所述第二角度映射至所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的計(jì)算模型。

所述第一角度與第二角度分別為兩個(gè)伺服位移臺(tái)的固聯(lián)坐標(biāo)系相較于所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的角度變化，所述第一角度以及所述第二角度可以由所述自直準(zhǔn)儀測(cè)量得到。

所述轉(zhuǎn)換關(guān)系為所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)按照擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)后，形成的第一固聯(lián)坐標(biāo)系、第二固聯(lián)坐標(biāo)系與基準(zhǔn)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，基于所述轉(zhuǎn)換關(guān)系，可以將所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系、第二固聯(lián)坐標(biāo)系映射裝置所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系中。

基于所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系、第二固聯(lián)坐標(biāo)系以及所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的映射關(guān)系，即可以確定所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系、第二固聯(lián)坐標(biāo)系通過(guò)所述第一角度、第二角度的映射即可以確定出映射的基準(zhǔn)坐標(biāo)系的計(jì)算模型。

第一計(jì)算模塊405，用于基于所述傾斜角度利用所述計(jì)算模型，計(jì)算獲得所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角。

所述計(jì)算模型為一個(gè)計(jì)算等式，公式的其他計(jì)算量已知的情況下，可以將兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角作為未知參量，引入公式，通過(guò)矩陣計(jì)算獲得所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角。

本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)引入角度調(diào)整機(jī)構(gòu)，利用角度調(diào)整機(jī)構(gòu)中的標(biāo)準(zhǔn)反射板以及自準(zhǔn)直儀來(lái)確定兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的傾斜角度。并可以確定在量伺服角位移臺(tái)輸出任意角度時(shí)，第一固聯(lián)角度以及第二固聯(lián)角度以及所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，并基于所述轉(zhuǎn)換關(guān)系確定基準(zhǔn)坐標(biāo)系的計(jì)算模型，并根據(jù)所述計(jì)算模型，可以根據(jù)所述傾斜角度分別計(jì)算獲得所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角。通過(guò)該實(shí)際夾角可以確定兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的擺動(dòng)軸線是否正交，相交角度是否為正交角度，有效實(shí)現(xiàn)了相交角度的測(cè)量標(biāo)定，從而基于該實(shí)際夾角，可以確定兩伺服角位移臺(tái)的角度偏差，基于該角度偏差可以對(duì)角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的輸出角度進(jìn)行補(bǔ)償校正。

作為一個(gè)實(shí)施例，所述第一確定模塊可以包括：

第一確定單元，用于在所述第一伺服角位移臺(tái)輸出任意角度時(shí)，確定第一固聯(lián)坐標(biāo)系相對(duì)于所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的第一轉(zhuǎn)換關(guān)系；

第二確定單元，用于在所述第二伺服角位移臺(tái)輸出任意角度時(shí)，確定第二固聯(lián)坐標(biāo)系相對(duì)于所述第一固聯(lián)坐標(biāo)系的第二轉(zhuǎn)換關(guān)系；

第三確定單元，用于基于所述第一轉(zhuǎn)換關(guān)系以及所述第二轉(zhuǎn)換關(guān)系，建立所述第二固聯(lián)坐標(biāo)系相對(duì)于所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的第三轉(zhuǎn)換關(guān)系；

所述第二建立模塊可以包括：

第一建立單元，用于基于所述第三轉(zhuǎn)換關(guān)系，建立所述第一角度、所述第二角度映射至所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的計(jì)算模型。

作為一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，所述第三轉(zhuǎn)換關(guān)系中包括以所述兩個(gè)伺服角位移平臺(tái)的夾角作為的未知參量；

所述第一計(jì)算模塊可以包括：

第一計(jì)算單元，用于將所述傾斜角度利用所述計(jì)算模型的結(jié)果數(shù)據(jù)，計(jì)算獲得所述第三轉(zhuǎn)換關(guān)系的實(shí)際數(shù)據(jù)；

第二計(jì)算單元，用于根據(jù)所述第三轉(zhuǎn)換關(guān)系的實(shí)際數(shù)據(jù)，計(jì)算獲得的所述未知參量作為所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角。

本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)第一轉(zhuǎn)換關(guān)系以及第二轉(zhuǎn)換關(guān)系，可以建立第二固聯(lián)坐標(biāo)系與基準(zhǔn)坐標(biāo)系之間的第三轉(zhuǎn)換關(guān)系，并基于該第三轉(zhuǎn)換關(guān)系，可以計(jì)算出第一角度以及第二角度映射至所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的計(jì)算模型。而所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的夾角可以作為未知參量輸入所述計(jì)算模型，并根據(jù)計(jì)算模型中的實(shí)際數(shù)據(jù)可以計(jì)算出該未知參量，即可獲得所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的夾角。通過(guò)角度轉(zhuǎn)換關(guān)系可以準(zhǔn)確計(jì)算實(shí)際的兩個(gè)伺服位移臺(tái)的夾角，保障了所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角，從而基于該實(shí)際夾角，可以確定兩伺服角位移臺(tái)的角度偏差，基于該角度偏差可以對(duì)角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的輸出角度進(jìn)行補(bǔ)償較真。

作為又一個(gè)實(shí)施例，所述第一計(jì)算模塊可以包括：

第三計(jì)算單元，用于根據(jù)所述兩個(gè)伺服角位移平臺(tái)的理論夾角以及所述計(jì)算模型，計(jì)算獲得所述標(biāo)準(zhǔn)反射板相對(duì)于所述基準(zhǔn)坐標(biāo)系的待校正角度；

第一比較單元，用于比較所述待校正角度以及所述傾斜角度是否一致；如果是，確定所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角為所述理論夾角；如果否，基于所述傾斜角度利用所述計(jì)算模型，計(jì)算獲得所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角。

本發(fā)明實(shí)施例中，在計(jì)算所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角時(shí)，可以先確認(rèn)相應(yīng)的待矯正角度，通過(guò)判斷所述待矯正角度與所述傾斜角度是否一致，一致時(shí)，即說(shuō)明所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角與理論夾角并不存在誤差，可以直接確定所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角即為所述理論夾角。所述待矯正角度與所述傾斜角度不一致時(shí)，再計(jì)算所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角，進(jìn)而可以避免盲目地計(jì)算計(jì)算模型，可以節(jié)約相關(guān)的計(jì)算步驟，提高所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角的確定效率。

作為又一個(gè)實(shí)施例，所述裝置還可以包括：

第二計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角與理論夾角的偏差數(shù)值；

第一輸出模塊，用于將所述偏差數(shù)值輸入所述角度調(diào)整機(jī)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)，以供所述數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行角度調(diào)整時(shí)，基于所述偏差數(shù)值控制所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的輸出角度。

本發(fā)明實(shí)施例中，在獲得所述兩個(gè)伺服角位移臺(tái)的實(shí)際夾角后，將所述實(shí)際夾角與理論夾角進(jìn)行比對(duì)，獲得兩個(gè)夾角的偏差數(shù)值，可以利用該偏差數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)利用兩個(gè)伺服角位移臺(tái)數(shù)據(jù)控制住角度時(shí)，進(jìn)行輸出角度的補(bǔ)償，輸出角度的補(bǔ)償可以達(dá)到控制角度的優(yōu)化，進(jìn)而可以提高加工工件的精度。

在一個(gè)典型的配置中，計(jì)算設(shè)備包括一個(gè)或多個(gè)處理器(cpu)、輸入/輸出接口、網(wǎng)絡(luò)接口和內(nèi)存。

內(nèi)存可能包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的非永久性存儲(chǔ)器，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)和/或非易失性內(nèi)存等形式，如只讀存儲(chǔ)器(rom)或閃存(flashram)。內(nèi)存是計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的示例。

計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括永久性和非永久性、可移動(dòng)和非可移動(dòng)媒體可以由任何方法或技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息存儲(chǔ)。信息可以是計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序的模塊或其他數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)介質(zhì)的例子包括，但不限于相變內(nèi)存(pram)、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(sram)、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(dram)、其他類型的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)、只讀存儲(chǔ)器(rom)、電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(eeprom)、快閃記憶體或其他內(nèi)存技術(shù)、只讀光盤只讀存儲(chǔ)器(cd-rom)、數(shù)字多功能光盤(dvd)或其他光學(xué)存儲(chǔ)、磁盒式磁帶，磁帶磁磁盤存儲(chǔ)或其他磁性存儲(chǔ)設(shè)備或任何其他非傳輸介質(zhì)，可用于存儲(chǔ)可以被計(jì)算設(shè)備訪問(wèn)的信息。按照本文中的界定，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)不包括非暫存電腦可讀媒體(transitorymedia)，如調(diào)制的數(shù)據(jù)信號(hào)和載波。

如在說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來(lái)指稱特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可理解，硬件制造商可能會(huì)用不同名詞來(lái)稱呼同一個(gè)組件。本說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求并不以名稱的差異來(lái)作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來(lái)作為區(qū)分的準(zhǔn)則。如在通篇說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包含”為一開(kāi)放式用語(yǔ)，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”?！按笾隆笔侵冈诳山邮盏恼`差范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所述技術(shù)問(wèn)題，基本達(dá)到所述技術(shù)效果。此外，“耦接”一詞在此包含任何直接及間接的電性耦接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表所述第一裝置可直接電性耦接于所述第二裝置，或通過(guò)其他裝置或耦接手段間接地電性耦接至所述第二裝置。說(shuō)明書(shū)后續(xù)描述為實(shí)施本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，然所述描述乃以說(shuō)明本發(fā)明的一般原則為目的，并非用以限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。

還需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的商品或者系統(tǒng)不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種商品或者系統(tǒng)所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系統(tǒng)中還存在另外的相同要素

上述說(shuō)明示出并描述了本發(fā)明的若干優(yōu)選實(shí)施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述申請(qǐng)構(gòu)想范圍內(nèi)，通過(guò)上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。