多轴激光加工机器人光路几何误差建模方法研究（二）

发布时间：2012-05-28 作者：彭艳谢少荣罗均罗振军来源：万方数据

关键字：多轴激光加工机器人加工五轴加工

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本文以五轴数控激光加工机器人为例，建立其光路传输路径和几何误差模型，试验结果表明了该方法的有效性。

3 五轴联动激光加工机器人误差建模

本文以图2所示的五轴联动激光加工机器人的光路为例，给出其理想和实际条件下的光束传输路径数学模型以及光路几何误差模型。

图2 五轴联动激光加工机器人

五轴激光加工机器人光路原理图如图3所示，建立广义坐标系，运用前面的光路几何误差建模方法进行如下分析。

图3 五轴激光加工机器人光路原理

3.1 光线由1到2传输时误差模型

根据光线理想传播路径变换矩阵可得1到2理想传输模型为：

设光线由发出点入射到入射点在x、y、z方向产生位置误差为△x＇₁、△y＇₁、△z＇₁，反射镜片位姿误差为△x＂₁、△y＂₁、△z＂₁、△α₁、△β₁、△γ₁，由式(1)得到入射光线偏差引起的入射点误差矩阵为：

由式(2)得到由于反射镜片的位姿误差引起的入射点位置误差矩阵为：

由式(3)得到由于反射镜片角度误差矩阵为：

因此误差矩阵为：

当△α、△β、△γ很小时有：

式中：

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