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龙图腾网获悉大连理工大学申请的专利一种采用双套球杆仪系统进行机床直线轴联动精度测量的方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117943894B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410187928.9，技术领域涉及：B23Q17/22；该发明授权一种采用双套球杆仪系统进行机床直线轴联动精度测量的方法是由王智;尚金磊;刘永刚设计研发完成，并于2024-02-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种采用双套球杆仪系统进行机床直线轴联动精度测量的方法在说明书摘要公布了：本发明属于机床直线轴精度测量领域，涉及一种采用双套球杆仪系统进行机床直线轴联动精度测量的方法。利用两个球杆仪对机床两移动轴进行联动运动精度测量，具体是利用工装将两个球杆仪同时安装于机床动、定构件间，以运动构件上过两个运动球心点的直线取代单个球心点为分析测量要素，基于运动几何学原理建立测量闭环矢量模型，通过求解方程对误差运动参数进行解耦。采用双套球杆仪系统方法测量机床直线轴联动运动精度操作简便，可解耦误差运动参数多，更加有利于机床装配调试过程中精度检测准确性和效率的提升。

本发明授权一种采用双套球杆仪系统进行机床直线轴联动精度测量的方法在权利要求书中公布了：1.一种采用双套球杆仪系统进行机床直线轴联动精度测量的方法，其特征在于，利用两个球杆仪对机床两移动轴进行联动运动精度测量，具体是利用工装将两个球杆仪同时安装于机床主轴箱与安装基台间，以运动构件上过两个运动球心点的直线取代单个球心点为分析测量要素，基于运动几何学原理建立测量闭环矢量模型，通过求解方程对误差运动参数进行解耦；测量方法的包括如下步骤： 步骤一、安装双球杆安装工装并调整两动球基座间相对位置：机床立柱的侧面设有可上下移动的滑板，滑板上固定有主轴箱，将双球杆安装工装安装在主轴箱的输出轴上；双球杆安装工装的下表面吸附有动球基座，调整并记录两基座间距L； 步骤二、安装双球杆仪：利用定球基座自身磁性将其吸附在安装基台上，安装基台在测量过程中与机床床身相对位置固定，手动粗调两定球基座间距和相对方向，使定球基座间距为L，相对方向与两动球基座相互方向近似，将双球杆仪自带的两个基座精调标准球分别吸附在两定球基座的自适应磁吸球碗上，自适应磁吸球碗在定球基座上可实现小范围的位移和摆动，通过移动机床X、Y、Z轴，使主轴箱带动安装工装上的两动球基座靠近各自对应的定球基座，当位置靠近至动球基座球碗磁吸范围时，精调标准球在磁吸力作用下带着定球基座自适应磁吸球碗运动，使精调标准球同时吸附在定球基座球碗和动球基座球碗上，旋转定球基座上的锁定把手，使自适应球碗进入锁定状态，此时定球基座上定球点安装位置即为精确位置，定球基座精确调整完成；拆除辅助安装的精调标准球，平移机床移动轴至所使用的球杆仪的基准长度距离，在两组动、定基座间分别安装球杆仪1号和球杆仪2号；球杆仪1号和球杆仪2号的定球点分别为S1和S2、动球点分别为S3和S4； 步骤三、建立固定坐标系与运动坐标系：固定坐标系原点位于定球点S1，固定坐标系的X坐标轴为Xf，方向由S1指向S2；运动坐标系原点位于动球点S3，运动坐标系的X坐标轴为Xm，方向由S3指向S4，测量运动全过程中有 ||Rf||＝||Rm||1 其中Rf为两定球点相对位置矢量，由定球点S1指向定球点S2，Rm为两动球点相对位置矢量，由动球点S3指向动球点S4； 固定坐标系与运动坐标系间齐次变换矩阵Mmf为 其中α、β、γ分别为运动坐标系相对固定坐标系的偏转角、俯仰角和滚转角，c表示cosin，s表示sin，X，Y，Z分别对为动坐标系相对固定坐标系的三方向位移参数； 步骤四、设置两轴运动圆轨迹并测量数据：球杆仪1号和球杆仪2号测量获得的数据λ1和λ2分别对应传感器测量矢量Rb1和Rb2； 步骤五、建立测量运动几何学模型：双套球杆仪系统测量过程的闭环矢量方程为 Rf+Rb2＝Rb1+Rm3 步骤六、移动轴联动误差运动参数求解： 对测量过程中机床的任意运动位置i，以圆矢量形式表示两球杆仪的传感器测量矢量Rb1i和Rb2i： 其中为球杆仪1号在i位置对应的转角，为球杆仪2号在i位置对应的转角，λ1i和λ2i分别为球杆仪1号和球杆仪2号在i位置测得的数据值，eI1和eI2分别为球杆仪1号和球杆仪2号动球点相对定球点的单位方向矢量； 对双套球杆仪测量，其测量数据对两联动直线轴方向构成的平面的法矢量方向不敏感，将矢量方程向误差敏感方向投影后，动定坐标系间齐次变换矩阵退化为 联立式1、式3、式4有 将球杆仪1号和球杆仪2号的测量数据和姿态变换矩阵代入式6中，并联立将式3矢量方程向固定坐标系的两坐标轴方向投影获得的两个标量方程，可求解出联动运动任意位置i处，被测构件主轴箱的运动位置X，Y及偏转角α；对不同运动链构型的机床在测量时，被测构件不同，被测构件为在测量过程中实际运动的构件。

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