作為高精度的測量設備，三坐標測量機的測量誤差問題一直存在，為了進一步提高該設備的應用價值，許多專業(yè)人員針對三坐標測量機的各類誤差，提出了相應的補償方法，盡可能的消除各類誤差，得到準確的測量結果。 三坐標測量機常見誤差類型
在相關理論基礎上，三坐標測量機的誤差類型可以分為兩類，即靜態(tài)誤差、動態(tài)誤差，其中靜態(tài)誤差的特點在于其誤差值會始終保持在穩(wěn)定水平，而動態(tài)誤差則會隨著存在時間的增長而增加，所以在誤差補償角度上，應當先對兩種誤差進行了解，再選擇相應的方法。今天將介紹三坐標測量機靜態(tài)誤差、動態(tài)誤差的產生原因以及事例表現。
?。?）靜態(tài)誤差。三坐標測量機的靜態(tài)誤差產生原因一般在于：外部因素對設備結構造成了瞬時性影響，此類影響帶來的誤差因為影響轉瞬即逝，所以不容易發(fā)生變化，但這一表現不代表靜態(tài)誤差的影響力不大，因為在通常情況下靜態(tài)誤差的誤差值要大于動態(tài)誤差的初始值，乃至動態(tài)誤差經過一段時間發(fā)展后也無法超過靜態(tài)誤差值，所以應當對靜態(tài)誤差保持重視。例如，在三坐標測量機測量當中，其測頭測針存在磨損現象，此時就會形成靜態(tài)誤差）
?。?）動態(tài)誤差。三坐標測量機動態(tài)誤差的產生原因有很多，例如溫度、灰塵、人工等外在因素，此類誤差在大部分情況下都會隨著時間的延長而增加誤差值，但在特殊情況下會表現出不穩(wěn)定的動態(tài)化表現。例如：在三坐標測量機測量當中，周邊的溫度、灰塵會隨著時間累積而增長，相應引起的測量誤差值也會隨之增長，這即為動態(tài)誤差的常規(guī)表現；在人工因素下，介于人工不穩(wěn)定性的特征，其來點測量速度會不平衡，但具體表現卻無法預測，由此就形成了不穩(wěn)定的動態(tài)誤差表現。
此外，在靜態(tài)誤差與動態(tài)誤差的綜合角度上，靜態(tài)誤差本身雖然不會因為時間增長而發(fā)生變化，但在其他因素條件下，其會出現動態(tài)性表現，例如測頭測針磨損現象就會在長期應用當中愈發(fā)嚴重，這即為一種動態(tài)性表現，針對這一現象，在誤差補償中影響以當前靜態(tài)誤差值為基準來進行計算，以保障計算結果準確性。
三坐標測量機常見誤差補償方法
結合相關理論得知，三坐標測量機誤差補償方法主要有三種，即溫度補償法、軟件修正補償法、測量力誤差補償法，對此下文將進行相關分析。
溫度補償法
溫度是引起三坐標測量機誤差的重要因素，且在此因素條件下，靜態(tài)誤差與動態(tài)誤差可能同時存在，所以在測量當中采用溫度補償法是消除測量誤差的重要舉措。在相關理論當中，溫度補償法分為三個部分，即標溫下結構參數標定、溫度實時采集、誤差系數補償，下面對三個步驟的具體內容進行分析。
（1）標溫下結構參數標定。在溫度引起的靜態(tài)誤差當中，需要先確認正常溫度條件下，設備低誤差參數，即三坐標測量機未受溫度影響之前，其所有結構的參數數值，確認之后即可得到一個標準的對比參數集，主要用于之后的誤差值對比當中。
（2）溫度實時采集。在完成上述參數標定工作之后，需要對當前存在溫度誤差的三坐標測量機。依照標定參數集中的每個參數項進行實際測量、采集，以得到設備當前的參數集合。之后將參數標定結果與實際采集結果相互對比，即可得到當前三坐標測量機誤差與標準參數之間的差距，以供后續(xù)補償調整。
?。?）誤差系數補償。根據上述溫度實時采集與標定參數的對比結果，可以采用溫度熱變形誤差公式來進行補償，在補償過程當中，要將對比得出的三坐標測量機實際誤差與參數誤差的比值代入公式當中，通過數值補償將設備參數調整到與標定參數一致的水平下即可。
此外，介于上述分析可見，溫度補償法的應用相對復雜，且需要進行多項對比，那么為了保障該方法應用順利，建議采用仿真軟件來模擬標定參數設備與誤差設備，以此得到兩個模型，借助模型的直觀性可以簡化其中計算過程。
軟件修正補償法
軟件修正補償法是一種針對三坐標測量機動態(tài)誤差來進行補償的方法，在實際應用當中十分常見。具體應用上，介于上述動態(tài)誤差的溫度、環(huán)境、人工分析結果可見，動態(tài)誤差可以被分為兩個類型，這兩個類型被稱為實時性動態(tài)誤差、非實時性動態(tài)誤差，那么針對實時性動態(tài)誤差，在軟件修正補償法當中，直接對現場誤差數據進行調整，使其與標準參數一致即可；針對非實時性誤差，則利用采集系統來獲得設備當前誤差系數，再結合標準系數進行矯正即可。
測量力誤差補償法
在三坐標測量機應用當中，如果其測量力存在異常容易導致側桿彎曲，相應引起誤差現象，此類誤差屬于非實時性動態(tài)誤差，那么針對此類誤差，除了上述提到的軟件修正補償法以外，還可以采用測量力誤差補償法來進行調整。具體應用當中，首先利用仿真軟件（或其他建模軟件）來建立三坐標測量機的測頭、測桿結構模型，其次將當前測量力輸入模型當中，在看測桿是否彎曲、彎曲程度，如果存在彎曲，則減弱模型中的測量力，直至測桿不彎曲，且滿足測量需求位置，最終將模型測量力參數輸入三坐標測量機當中即可起到應有的效果。
更新時間：2022-04-13
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