用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计方法

专利名称：用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202410139503.0

专利申请（专利权）人：长春理工大学,长春理工大学中山研究院,中国科学院西安光学精密机械研究所
权利人地址：吉林省长春市卫星路7089号

专利发明（设计）人：林雪竹,付西红,盛雷,杨帆,孙静,杨业涛,郭丽丽,李华,梁嵬,康世发,王劲松

专利摘要：本发明提供了一种用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计方法，属于大型复杂光机系统装配组合式测量领域，方法包括：基于大型复杂光机系统装配的设计基准建立一级基准坐标系；基于一级基准坐标系建立二级基准；二级基准用于确定待装配部件与不同测量基板的相对位置关系；在小基板上确定多个三级基准点，以在小基板上建立三级基准；三级基准用于在小基板上装配局部零部件时进行配准；根据各二级基准点及各三级基准点的空间方向总偏差值确定各二级基准点及各三级基准点的测量权重；进而基于一级基准坐标系、二级基准及三级基准对大型复杂光机系统装配进行测量。本发明提高了大型复杂光机系统的装配精度。

主权利要求：
1.一种用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计方法，其特征在于，所述用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计方法包括：获取大型复杂光机系统装配的设计基准；所述大型复杂光机系统装配过程中具有不同尺寸的测量基板，分为大基板及小基板，大基板的尺寸大于小基板的尺寸，且小基板位于大基板的上表面；
基于所述大型复杂光机系统装配的设计基准，建立一级基准坐标系；
基于所述一级基准坐标系，建立二级基准；所述二级基准包括大基板二级基准及小基板二级基准；所述大基板二级基准包括大基板的多个二级基准点，所述小基板二级基准包括小基板的多个二级基准点及立方镜基准；所述二级基准用于确定待装配部件与不同测量基板的相对位置关系；
在小基板上确定多个三级基准点，以在小基板上建立三级基准；所述三级基准用于在小基板上装配局部零部件时进行配准；
分别确定各二级基准点及各三级基准点的空间方向总偏差值；
根据各二级基准点及各三级基准点的空间方向总偏差值，确定各二级基准点及各三级基准点的测量权重；
基于所述一级基准坐标系、所述二级基准、所述三级基准、各二级基准点的测量权重及各三级基准点的测量权重，对大型复杂光机系统装配进行测量。
2.根据权利要求1所述的用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计方法，其特征在于，基于所述大型复杂光机系统装配的设计基准，建立一级基准坐标系，具体包括：基于所述大型复杂光机系统装配的设计基准，建立设计坐标系；所述一级基准坐标系与所述设计坐标系相同。
3.根据权利要求1所述的用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计方法，其特征在于，基于所述大型复杂光机系统装配的设计基准，建立一级基准坐标系，具体包括：基于所述大型复杂光机系统装配的设计基准，结合基板典型测量特征，建立设计坐标系；
针对任一测量基板，确定所述测量基板的第一特征面、第二特征面、第三特征面、第四特征面及第五特征面；所述第一特征面、所述第二特征面、所述第三特征面及所述第四特征面为所述测量基板的四个侧面，且所述第一特征面与所述第二特征面平行，所述第三特征面与所述第四特征面平行，所述第五特征面为所述测量基板的上表面；
确定所述测量基板的第一特征面与第二特征面之间的中垂面，作为第一中垂面，并确定所述测量基板的第三特征面与第四特征面之间的中垂面，作为第二中垂面；
所述设计坐标系的原点为一级基准坐标系的原点；所述第一中垂面为一级基准坐标系的X轴方向，所述第二中垂面为一级基准坐标系的Y轴方向；所述第五特征面的法线方向为一级基准坐标系的Z轴方向。
4.根据权利要求2所述的用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计方法，其特征在于，基于所述大型复杂光机系统装配的设计基准，建立设计坐标系，具体包括：针对任一测量基板，确定所述测量基板的第一基准面、第二基准面及安装面；所述第一基准面及所述第二基准面为所述测量基板的两个侧面，所述安装面为所述测量基板的上表面，且所述第一基准面、所述第二基准面及所述安装面两两相交；
将所述测量基板的第一基准面、第二基准面及安装面的交点作为设计坐标系的原点；
确定所述测量基板的安装面与第一基准面及第二基准面的相交线，得到所述测量基板的两条相交线；
对所述测量基板的两条相交线进行平均误差分配，使两条相交线垂直；互相垂直的两条相交线分别作为设计坐标系的X轴和Y轴，并按右手法则确定设计坐标系的Z轴。
5.根据权利要求1所述的用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计方法，其特征在于，基于所述一级基准坐标系，建立二级基准，具体包括：基于所述一级基准坐标系，确定大基板的多个二级基准点；
基于预先确定的基准点布设原则，确定小基板的多个二级基准点，并建立立方镜基准。
6.根据权利要求1所述的用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计方法，其特征在于，所述大基板的二级基准点及所述小基板的二级基准点的数量均为8个。
7.根据权利要求1所述的用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计方法，其特征在于，小基板上的三级基准点的数量为6个。
8.根据权利要求1所述的用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计方法，其特征在于，根据各二级基准点及各三级基准点的空间方向总偏差值，确定各二级基准点及各三级基准点的测量权重，具体包括：根据各二级基准点的空间方向总偏差值，确定二级基准点偏差均值；
根据各三级基准点的空间方向总偏差值，确定三级基准点偏差均值；
针对任一二级基准点，根据所述二级基准点的空间方向总偏差值及所述二级基准点偏差均值，确定所述二级基准点的二级权重；
针对任一三级基准点，根据所述三级基准点的空间方向总偏差值及所述三级基准点偏差均值，确定所述三级基准点的三级权重；
在二级基准点与三级基准点混合时，根据所述二级基准点偏差均值及所述三级基准点偏差均值，确定三级基准点合成偏差；针对任一二级基准点，根据所述二级基准点的二级权重及所述二级基准点偏差均值，确定所述二级基准点的测量权重；针对任一三级基准点，根据所述三级基准点的三级权重及所述三级基准点合成偏差，确定所述三级基准点的测量权重。
9.根据权利要求8所述的用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计方法，其特征在于，采用公式 确定第i个二级基准点的二级权重；采用公式确定第j个三级基准点的三级权重；
采用公式 确定三级基准点合成偏差；采用公式
确定第i个二级基准点的测量权重；采用公式 确定第j个三级基
准点的测量权重；
其中， 为三级基准点合成偏差， 为二级基准点偏差均值平方和， 为三级基准点偏差均值平方和，ω2,i为第i个二级基准点的二级权重，dMag2,i为第i个二级基准点的空间方向总偏差值，ω3,j为第j个三级基准点的三级权重，dMag3,j为第j个三级基准点的空间方向总偏差值，W2,i为第i个二级基准点的测量权重，W3,j为第j个三级基准点的测量权重。 说明书 : 用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计方法技术领域[0001] 本发明涉及大型复杂光机系统装配组合式测量领域，特别是涉及一种用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计方法。背景技术[0002] 对于大型复杂光机系统装配，由于其产品复杂程度日益提高，传统单一测量方式很难满足大型复杂光机产品测量需求，在大型复杂装配空间采用激光跟踪系统、经纬仪测量系统、关节臂测量系统等多系统组合的测量方式，结合不同系统的测量优势，不仅有效解决了被测产品区域覆盖遮挡等测量问题，同时提高了测量鲁棒性。[0003] 随着光机系统装配大型化及复杂化，其组合式测量过程中存在多基准设计问题。在现代数字化测量中，基准坐标系是贯穿产品设计、制造、装配的公共基准，是制造加工设定的程序原点，也是精确定位部件位置姿态的基础，基准设计的合适与否决定了复杂光机系统装配周期检测精度的可信程度，因此基准坐标系的设计尤为重要。大型复杂光机系统装配组合式测量过程中存在基准被测特征尺寸对于测量结果误差影响较大、测量基准遮挡、单一基准测量误差累积等情况，致使测量精度降低，同时无法保障大型复杂光机系统装配质量。发明内容[0004] 本发明的目的是提供一种用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计方法，可提高大型复杂光机系统装配的测量精度。[0005] 为实现上述目的，本发明提供了如下方案：[0006] 一种用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计方法，包括：[0007] 获取大型复杂光机系统装配的设计基准；所述大型复杂光机系统装配过程中具有不同尺寸的测量基板，分为大基板及小基板，大基板的尺寸大于小基板的尺寸，且小基板位于大基板的上表面；[0008] 基于所述大型复杂光机系统装配的设计基准，建立一级基准坐标系；[0009] 基于所述一级基准坐标系，建立二级基准；所述二级基准包括大基板二级基准及小基板二级基准；所述大基板二级基准包括大基板的多个二级基准点，所述小基板二级基准包括小基板的多个二级基准点及立方镜基准；所述二级基准用于确定待装配部件与不同测量基板的相对位置关系；[0010] 在小基板上确定多个三级基准点，以在小基板上建立三级基准；所述三级基准用于在小基板上装配局部零部件时进行配准；[0011] 分别确定各二级基准点及各三级基准点的空间方向总偏差值；[0012] 根据各二级基准点及各三级基准点的空间方向总偏差值，确定各二级基准点及各三级基准点的测量权重；[0013] 基于所述一级基准坐标系、所述二级基准、所述三级基准、各二级基准点的测量权重及各三级基准点的测量权重，对大型复杂光机系统装配进行测量。[0014] 根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：基于大型复杂光机系统装配的设计基准建立一级基准坐标系，并基于一级基准坐标系建立二级基准及三级基准，二级基准用于确定待装配部件与不同测量基板的相对位置关系，三级基准用于在小基板上装配局部零部件时进行配准，并对确定各二级基准点及各三级基准点进行测量权重分配，实现了混合基准特征下基准点权重占比分配，确保了大型复杂光机系统基准坐标系建立的可靠度，提高了大型复杂光机系统装配过程中的测量精度，进而提高了大型复杂光机系统的装配精度。附图说明[0015] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0016] 图1为本发明提供的用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计方法的流程图；[0017] 图2为基准面与安装面的示意图；[0018] 图3为角度补偿的示意图；[0019] 图4为五个特征面的示意图；[0020] 图5为基准点总体布局示意图；[0021] 图6为本发明提供的用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计系统的示意图。具体实施方式[0022] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0023] 本发明的目的是提供一种用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计方法，针对大型复杂光机系统装配组合式测量，根据不同测量特征、测量需求设计多基准传递方法，解决大型复杂光机系统装配组合式测量过程中存在测量基准遮挡、多次测量同一基准误差累积大等问题。[0024] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。[0025] 鉴于大型复杂光机装配工艺特点及组合式测量需求，本发明设计了多级别基准坐标系。[0026] 多级基准建立原因：在大型复杂光机装配过程中，根据其装配工艺，一般存在理论设计坐标系，此坐标系可定义为一级基准坐标系。但其设计基准被测特征对于测量误差影响较大，因此需增加典型测量特征，实现一级基准坐标系建立精度控制。由于一级基准坐标系建立复杂，且大型复杂光机装配组合式测量过程中存在基准遮挡的情况，同时，多次测量一级基准坐标系导致误差累积值偏大，为保证整体测量精度，建立二级基准坐标系。考虑到大型复杂光机装配过程中二级基准存在测量范围不可达等情况，因此可建立三级基准作为临时基准，将其用于局部特征测量。[0027] 多级基准建立原则：多级基准建立过程中需遵循相应建立原则，如被测基准特征需固定不动，稳定无变形、基准布设时须符合基准点布设原则，同时确保测量可达性等。基准建立原则的制定为保证测量精度奠定基础。[0028] 实施例一[0029] 如图1所示，本实施例提供了一种用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计方法，包括：[0030] 步骤100：获取大型复杂光机系统装配的设计基准。[0031] 大型复杂光机系统装配过程中具有不同尺寸的测量基板，分为大基板及小基板，大基板的尺寸大于小基板的尺寸，且小基板位于大基板的上表面。[0032] 步骤200：基于所述大型复杂光机系统装配的设计基准，建立一级基准坐标系。具体的，首先基于所述大型复杂光机系统装配的设计基准，建立设计坐标系，之后基于设计坐标系建立一级基准坐标系。[0033] 一级基准坐标系可视为多级基准传递的基础，通过坐标转换，可将多级基准坐标系统一至一级基准下。实际测量过程中，坐标系的建立通常是基于“3‑2‑1原则”，即坐标系建立时，为了确定唯一坐标系，必须限定六个自由度，六个自由度分别为限制X/Y/Z三个方向的移动，还有基于X/Y/Z轴向的旋转。测量基板的六自由度方向限制可通过基准实现，主基准规定方向，3点或面接触，消除3个自由度；次基准用来定位，2点或线接触，消除2个自由度；第三基准用来固定，控制零件的旋转，1点消除1个自由度。故基准限制了六个自由度，3‑2‑1原则成立。[0034] 本实施例中，一级基准坐标系的建立方式有两种。第一种是一级基准坐标系与设计坐标系相同。即一级基准与设计基准完全一致。第二种是通过设计基准、大基板典型特征及小基板典型特征建立一级基准坐标系。[0035] 其中，设计坐标系的建立过程包括：[0036] (1)针对任一测量基板，确定所述测量基板的第一基准面A、第二基准面B及安装面D。所述第一基准面A及所述第二基准面B为所述测量基板的两个侧面，所述安装面D为所述测量基板的上表面，且所述第一基准面A、所述第二基准面B及所述安装面D两两相交，如图2所示。具体地，结合实际测量现场及测量需求选取第一基准面A、第二基准面B及安装面D。[0037] (2)将所述测量基板的第一基准面A、第二基准面B及安装面D的交点作为设计坐标系的原点。[0038] (3)确定所述测量基板的安装面D与第一基准面A及第二基准面B的相交线，得到所述测量基板的两条相交线M和N。[0039] 由于第一基准面A和第二基准面B的面积过小，为减小制造误差及测量误差对设计坐标系的影响，分别将第一基准面A和第二基准面B与安装面D相交，得到两条相交线M和N。[0040] (4)对所述测量基板的两条相交线M和N进行平均误差分配，使两条相交线M和N垂直。互相垂直的两条相交线M和N分别作为设计坐标系的X轴和Y轴，并按右手法则确定设计坐标系的Z轴。[0041] 在实际生产装配时，由于制造偏差，两平面往往不能达到严格的相互垂直，设两条相交线M和N的夹角为90°+α，此时需对两条相交线进行平均误差分配，即对每条相交线进行角度补偿，确保两条相交线完全垂直，如图3所示。此时，以相交线M为设计坐标系的X轴，相交线N为设计坐标系的Y轴，Z轴按右手法则确定，即完成设计坐标系的建立。[0042] 由于测量基板的空间尺寸范围偏大，只采用设计基准作为一级基准存在测量误差偏大等问题，致使测量精度降低，因此引入基板典型测量特征结合设计基准建立一级基准坐标系。通过设计基准、大基板典型特征及小基板典型特征建立一级基准坐标系的过程包括：[0043] (21)针对任一测量基板，确定所述测量基板的第一特征面A1、第二特征面A2、第三特征面B1、第四特征面B2及第五特征面C1。所述第一特征面A1、所述第二特征面A2、所述第三特征面B1及所述第四特征面B2为所述测量基板的四个侧面，且所述第一特征面A1与所述第二特征面A2平行，所述第三特征面B1与所述第四特征面B2平行，所述第五特征面C1为所述测量基板的上表面，如图4所示。[0044] (22)确定所述测量基板的第一特征面A1与第二特征面A2之间的中垂面，作为第一中垂面，并确定所述测量基板的第三特征面B1与第四特征面B2之间的中垂面，作为第二中垂面。[0045] 具体地，基于“3‑2‑1原则”确定第一中垂面及第二中垂面。本发明通过求取中垂面，达到平均不同方向误差的效果。[0046] 所述设计坐标系的原点为一级基准坐标系的原点。所述第一中垂面为一级基准坐标系的X轴方向，所述第二中垂面为一级基准坐标系的Y轴方向。所述第五特征面C1的法线方向为一级基准坐标系的Z轴方向。进一步保证一级基准坐标系的建立精度。[0047] 本发明通过测量基准点的空间点坐标建立了二级基准及三级基准，基于后续数据处理即可得到坐标系，同时也可用于后续坐标转换中。[0048] 步骤300：基于所述一级基准坐标系，建立二级基准。二级基准用于确定待装配部件与不同测量基板的相对位置关系，以保障测量精度。[0049] 二级基准包括大基板二级基准及小基板二级基准。大基板二级基准包括大基板的多个二级基准点，小基板二级基准包括小基板的多个二级基准点及立方镜基准。[0050] 具体的，步骤300包括：基于所述一级基准坐标系，确定大基板的多个二级基准点。基于预先确定的基准点布设原则，确定小基板的多个二级基准点，并建立立方镜基准。[0051] 本实施例中，基于先验经验，在满足基准点布设原则下，基于一级基准坐标系标定二级基准中二级基准点的空间位置。大基板的二级基准点及小基板的二级基准点的数量均为8个。大基板的二级基准点为Z1～Z8，小基板的二级基准点为#1～#8，如图5所示。[0052] 对于测量角度精度要求高的情况，在一级基准的基础上建立立方镜基准，通过测量立方镜的中心点及立方镜相互垂直的平面建立立方镜坐标系，以便后续调节大型复杂光机系统的镜面等零部件的角度。其中，立方镜的位置通过大型复杂光机系统的装配工艺要求以及测量需求确定。[0053] 步骤400：在小基板上确定多个三级基准点，以在小基板上建立三级基准。所述三级基准用于在小基板上装配局部零部件时进行配准。[0054] 由于对于大型复杂光机系统中，只有小基板涉及到局部零部件的装配，因此，只在小基板上建立了三级基准。具体地，根据工艺流程及测量仪器特性，对于小基板局部零部件的装配需建立三级基准，即局部基准。本实施例中，小基板上的三级基准点的数量为6个。基于先验经验遵循基准点布设原则，在局部范围内设计小基板上的三级基准点P1～P6。通过测量三级基准点P1～P6的坐标，经坐标系转换，达到坐标系统一的目的。[0055] 本发明建立的一级基准为基础，二级基准和三级基准均需转换至一级基准坐标系下。一级基准通过测量平面等特征建立，后续实际测量中在当前设备的测量坐标系下，该坐标系为已知状态，通过标定布置的基准点即可得到当前测量坐标系相对于一级基准坐标系下的空间关系，进而实现不同基准坐标系的转换。此时，基于坐标转换即可得到二级基准坐标系以及三级基准坐标系，同时可确定当前坐标系转换的精度。因此，基准点测量对坐标系建立的精度影响较大，通过基准点标定经数据处理后，可实现二级基准坐标系及三级基准坐标系的建立。[0056] 在装配过程中，基准测量存在二级基准和三级基准特征混合的情况，即实际测量中不仅包含大基板及小基板的二级基准点Z1～Z8、#1～#8，同时包含三级基准点P1～P6。由于不同等级坐标系下测量点的准确度不同，此时需对各个基准坐标系的基准点进行权重分配。基准权重分配比例以各基准特征单点测量精度比值为依据。根据基准特征是否混合，其权重分配分为同等级下基准权重比分配及不同等级下权重比分配，如步骤500和步骤600。[0057] 步骤500：分别确定各二级基准点及各三级基准点的空间方向总偏差值。[0058] 步骤600：根据各二级基准点及各三级基准点的空间方向总偏差值，确定各二级基准点及各三级基准点的测量权重。[0059] 具体的，步骤600包括：[0060] (61)根据各二级基准点的空间方向总偏差值，确定二级基准点偏差均值。[0061] (62)根据各三级基准点的空间方向总偏差值，确定三级基准点偏差均值。[0062] (63)针对任一二级基准点，根据所述二级基准点的空间方向总偏差值及所述二级基准点偏差均值，确定所述二级基准点的二级权重。具体的，采用公式 确定第i个二级基准点的二级权重。[0063] (64)针对任一三级基准点，根据所述三级基准点的空间方向总偏差值及所述三级基准点偏差均值，确定所述三级基准点的三级权重。具体的，采用公式 确定第j个三级基准点的三级权重。[0064] (65)根据所述二级基准点偏差均值及所述三级基准点偏差均值，确定三级基准点合成偏差。具体的，采用公式 确定三级基准点合成偏差。[0065] (66)根据所述二级基准点的二级权重及所述二级基准点偏差均值，确定所述二级基准点的测量权重。具体的，采用公式 确定第i个二级基准点的测量权重。[0066] (67)根据所述三级基准点的三级权重及所述三级基准点合成偏差，确定所述三级基准点的测量权重。具体的，采用公式 确定第j个三级基准点的测量权重。[0067] 其中， 为三级基准点合成偏差， 为二级基准点偏差均值， 为三级基准点偏差均值，ω2,i为第i个二级基准点的二级权重，dMag2,i为第i个二级基准点的空间方向总偏差值，ω3,j为第j个三级基准点的三级权重，dMag3,j为第j个三级基准点的空间方向总偏差值，W2,i为第i个二级基准点的测量权重，W3,j为第j个三级基准点的测量权重。[0068] 本发明按照不同基准权重分配原则，使可靠性高的测量基准坐标系在测量结果中占比较大，可靠程度低的占比较小，从而确保了基准坐标系的建立精度。本发明涉及到的测量结果为空间点坐标，坐标转换时可得到坐标系转换精度具体数值，如0.02mm。[0069] 步骤700：基于所述一级基准坐标系、所述二级基准、所述三级基准、各二级基准点的测量权重及各三级基准点的测量权重，对大型复杂光机系统装配进行测量。[0070] 进一步地，本发明还对基准传递的不确定度进行了分析：大型复杂光机装配组合式测量中基准传递的本质为坐标系转换，基于上述的步骤100至步骤700，采用数值方法‑蒙特卡洛仿真实现基准传递不确定度分析。[0071] 鉴于基准特征点对坐标系建立的不确定度影响，分别通过基准点数量及基准点布设均匀度两方面完成基准传递不确定度分析。其具体过程为：基于各个基准点测量不确定度进行抽样，带入位姿参数求解位姿测量不确定度，进而实现位姿测量不确定度的评定。令测量场中布置12个基准点，从中任取3个、4个、5个直到取12个进行坐标系位姿测量不确定度蒙特卡洛仿真，仿真次数为200次，经仿真可得，随着基准点数量的增加，基准坐标系建立的位置及姿态测量不确定度均减小。当基准点数量一定时，选取某一基准点为基准，改变基准点距离及布设均匀度情况，将基准点坐标值基于该点缩小1倍～10倍，进行位姿测量不确定度仿真，并与原坐标仿真的位姿测量不确定度进行比较，此时，随着基准点坐标缩小倍数的减小，坐标系位姿测量精度增加，当基准点坐标值调整为未缩放的原始坐标值时，此时的位姿测量精度最高。[0072] 经上述仿真分析可得，基准点数量、布设距离及均匀性对坐标系的建立同时存在影响。大型复杂光机系统测量时布设的基准点分布越广越均匀，所建立的基准坐标系位姿测量不确定度越小，坐标系基准建立精度越高。[0073] 相对于现有技术，本发明在大型复杂光机系统的装配中，通过组合式测量技术，解决了单一测量方式下被测产品测量覆盖性低以及测量精度低等问题。结合装配工艺分析，制定了不同级别下坐标系设计原则，建立多级别基准坐标系，实现了多基准传递，解决了大型复杂光机系统装配组合式测量过程中测量基准遮挡、单一基准测量误差累积等问题。此外，按照不同级别下权重比分配原则，解决了混合基准特征下基准点权重占比问题，确保了基准坐标系建立的可靠性。经基准传递不确定度分析，给出了基准点最佳布设方法，减小了基准点的位置分布、数量分布等误差对基准坐标系建立精度的影响，进而保障了大型复杂光机系统装配的精度及装配质量。[0074] 实施例二[0075] 为了执行上述实施例一对应的方法，以实现相应的功能和技术效果，下面提供一种用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计系统。[0076] 如图6所示，本实施例提供的用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计系统包括：设计基准获取模块1、一级基准建立模块2、二级基准建立模块3、三级基准建立模块4、权重分配模块5及测量模块6。[0077] 其中，设计基准获取模块1用于获取大型复杂光机系统装配的设计基准。所述大型复杂光机系统装配过程中具有不同尺寸的测量基板，分为大基板及小基板，大基板的尺寸大于小基板的尺寸，且小基板位于大基板的上表面。[0078] 一级基准建立模块2用于基于所述大型复杂光机系统装配的设计基准，建立一级基准坐标系。[0079] 二级基准建立模块3用于基于所述一级基准坐标系，建立二级基准。所述二级基准包括大基板二级基准及小基板二级基准。所述大基板二级基准包括大基板的多个二级基准点，所述小基板二级基准包括小基板的多个二级基准点及立方镜基准。所述二级基准用于确定待装配部件与不同测量基板的相对位置关系。[0080] 三级基准建立模块4用于在小基板上确定多个三级基准点，以在小基板上建立三级基准。所述三级基准用于在小基板上装配局部零部件时进行配准。[0081] 权重分配模块5用于分别确定各二级基准点及各三级基准点的空间方向总偏差值，并根据各二级基准点及各三级基准点的空间方向总偏差值，确定各二级基准点及各三级基准点的测量权重。[0082] 测量模块6用于基于所述一级基准坐标系、所述二级基准、所述三级基准、各二级基准点的测量权重及各三级基准点的测量权重，对大型复杂光机系统装配进行测量。[0083] 相对于现有技术，本实施例提供的用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计系统与实施例一提供的用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计方法的有益效果相同，在此不再赘述。[0084] 实施例三[0085] 本实施例提供一种电子设备，包括存储器及处理器，存储器用于存储计算机程序，处理器运行计算机程序以使电子设备执行实施例一的用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计方法。[0086] 可选地，上述电子设备可以是服务器。[0087] 另外，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现实施例一的用于大型复杂光机系统装配的组合式测量基准设计方法。[0088] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。[0089] 本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

专利地区：吉林

专利申请日期：2024-01-31

专利公开日期：2024-09-03

专利公告号：CN117973037B