便携式大曲面在线测量与拟合系统.pdfVIP

便携式大曲面在线测量与拟合系统 姚玉南 孑L潇男 季运康 武汉理工大学能源与动力工程学院 武汉 430063 摘 要：大型曲面的检测在现代工业测量中仍是一个尚未完全解决的问题 ，以激光测距器为基础的测量方 法是现代工业测量中常用的一种方法 ，可以用来解决这个难题。该方法可在较大范围内达到较高的测量精度， 属于非接触式测量，被测工件的状态不受约束。根据曲面特征建立合适的测量系统，通过激光测距获得被测曲 面检测点的空间坐标 ，利用基于Matlab的曲面拟合软件获得曲面的表面特征三维图，采用基于单片机的自动控 制系统实现 自动化检测。所研制的装置具有准确性高、测量方便快捷、成本低、适应性强的优点，能够有效弥 补国内便携式大型曲面测量装置空白，具有广阔的应用前景。 关键词：大型曲面；激光测距 ；拟合 中图分类号：TB22 文献标识码：A 文章编号：1001—0785 (2015)04一Ol17—04 Abstract：Detectionoflarge-scalecurvedsurfacestillremainsunsettledinmodem industrialmeasurement．Themeas— uringmethodbasedonlasermeasurementscanneriscommonlyusedinmodem industrialmeasurementtosolvethisprob- lem．Themeasuringmethodcanbeusedtoreach high measuringprecisionwithinlarge scope，belongingtonon—contact measuremem ，withthetestedpieceoutofconstraint．Thepropermeasuringsystem isbuiltbasedonthecurvedsurfacechar- aeteristies．Thespacecoordinatesfordetectingpointsofthetestedcurvedsurfaceisgainedvialaserranging．Thesurface3D diagram isgainedbasedonMatlabcurvedsurfacefittingsoftware．Automaticdetectingisrealizedviaautomaticcontrolsys— tem basedonsinglechip．Thesaiddeviceisprovidedwithhighprecision，rapidmeasurement，low cost，andhighadapta- tion，whichcna beeffectivelyusedastheportablelarge—scalecurvedsurfacemeasuringdevice，indicatingextensiveappli— cationprospect． Keywords：lrage-scalecurvedsurface；laserranging；fitting 仍然以大曲面在水平状态下的检测精度作为评价 0 引言 标准显然不合适 ，即三坐标测量机不能解决这类 对大曲面的检测是曲面生产和使用过程中的 问题 。因此，本研究以激光测距原理为基础 ，通 一 个重要环节。随着现代化制造业 的飞速发展， 过架构测量系统来完成对 曲面的非接触测量，测 为保证产品的性能，大型曲面的制造显得尤为重 量范围大，精度高，方法灵活，测量环境适应能 要。为了对大型曲面的生产质量进行控制，测量 力强，具有较高的便携性，可以根据被测对象合 校正 问题也 由此衍生。然而，目前有的曲面尺寸 理布置设备。 较大，而且精度要求也很高，一般要求达到亚毫 1 检测系统的检测