标准锥孔关节臂坐标机标准球杆

JJF1408-2013关节臂式坐标测量机校准规范

货号：AUBAT-1408

标准锥孔和三面孔

直径:10 mm~15 mm

锥角在60°~120°的范围内，锥孔深度不小于测头球直径的三分之一;锥孔内表面粗糙度 Ra 不大于0.8 um。

校准：单轴坐标测量一致性 

标准球、球杆、球板

关节臂式坐标测量机也称便携式三维测量臂、曲臂式坐标测量机。测量臂是一种基于旋转关节和转动臂的坐标测量系统，通过每个关节处的角度编码器测量得到的转角信息，经过坐标变换得到测头在仪器坐标系中的坐标。测量臂一般由 3 个关节组成，即肩关节、肘关节和腕关节，肩关节应包括 A 和 B转轴，肘关节包括 D转轴，而腕关节包括 E 和下转轴。测头安装在*后一个转轴上，通过手动操作来实现测量。常见的测量臂有 5 轴、6 轴、7 轴几种构造。

校准方法：

单轴坐标测量一致性

通常采用锥孔校准法和标准球校准法

为使测量臂所有的编码器可以达到*大转向，将校准用工具固定放置在测量臂测量范围的至少 3 个位置进行校准，推荐的 3 个位置为: D20%R、D= (40%~60%)R，D>80%R (3 个位置在 360°范围内大约均匀分布，D 为校准用工具距测量臂的距离，R 为测量臂的测量半径。

锥孔校准法

在每一位置处，将测量臂从左方摆动到右方约 180°，同时旋转腕关节约 90°，在摆臂的同时，始终保持测头不脱离校准锥或孔的中心，采集至少 10 点的坐标值，重复测量至少 3 组数据。

每组单轴坐标的*大值和*小值之差的二分之一值，取其三组的*大值为测量结果。

单点标定测头推荐具体方法

用一个*大端直径为 10 mm~15 mm 的锥孔，固定在测量臂测量半径 20%~80%范围内的任意位置 (一般推荐 50%~60%)，分前后左右四个方向，每个方向 5 个点每组内每个点与点之间的夹角为 20°左右。结果应满足厂商提出的指标要求，然后进行测头标定值的应用。

空间长度示值误差

选用两个标准球杆，短球杆长度 L= (50%~70%)R，长球杆长度 L;= (120%~150%)R，R 为测量臂测量半径。

测量臂的球形工作范围分为 4 个相等的象限，球半径等于测量臂测量半径，球心为肩关节的角度编码器的中心，仪器药安装平面为赤道平面。

标准球杆的摆放姿态为水平、垂直及 45°倾斜;摆放位置以赤道平面为界分高位和低位; 摆放距离是指从标准球杆中心到仪器中心的距离，以 50%R 为界分远近。摆放方向是指球杆或其延长线与球的关系，当球杆或其延长线不通过球心时表示为切向，通过球心为径向。

推荐的 10 个摆放位置见图 7 和表 2。每次长度测量时，采集每个球至少 5 个点(4 个点分布在赤道线上，1 个点位于球的一极)，计算球杆中心长度。每一位置独立重复测量 3 次，空间长度示值误差用公式计算。