复杂曲面实物三坐标机数字化扫描测量的研究

数字化扫描测量是反求工程的第一步,扫描所得点云的质量直接影响重构型面的品质。针对复杂表面的坐标扫描测量研究,提出建立统一测量坐标系的方法,以及复杂、多变曲面上有多个孔径的测量规划和扫描研究。     

三维复杂曲面快速测量新方法

对三维复杂曲面非接触式快速测量技术各种方法的原理、特点、现状及发展趋势进行了分析和比较,提出一种基于视觉的、由多幅灰度图像恢复表面形状的复杂曲面快速测量新方法。     

基于侧铣刀位生成复杂曲面在机测量路径研究

在机测量是实现叶轮等复杂曲面零件高精度加工的重要保证。五轴数控加工复杂曲面零件运动过程中,由于热变形、振动、摩擦以及惯性等多种误差因素,会对加工制造精度有一定影响。因此,在加工完成后,复杂曲面的测量也是其制造过程中的一个重要环节。以复杂曲面五轴铣削加工与在机测量应用为背景,研究基于侧铣刀位进行在机测量路径规划的新方法。基于球族包络理论,建立起侧铣刀具路径与测量路径的关联性。算例仿真结果表明,该方法适用于任意直纹与非直纹曲面,具有较强的适用性和有效性。     

复杂轮廓曲面非接触三维数据测量的研究

介绍一种非接触式CCD三维数据测量仪，可对具有复杂轮廓的漫反射曲面进行测量、获取表面轮廓的三维数据，介绍了该仪器的测量原理、微机控制系统和误差分析。     

三维扫描成像曲面计算系统的研究探索

针对油管检测修复中的难题,本文结合油田油管的使用情况,提出油管检测三维扫描成像曲面计算系统和3D打印修复技术,可实现全程自动化、智能化生产,提高油管的检测精度和重复利用率。     

复杂曲面零件在机测量数据高效提取方法

针对复杂曲面零件"在机测量-数据处理-数控加工"一体化制造中海量密集点云数据的实时处理、存储与传输难题,以实现预设精度下数据高效精简为目标,提出了一种基于空间样条渐进细分法则的复杂曲面零件在机测量数据提取方法。该方法利用双三次空间样条对初始提取点集进行插值并求解偏差,在最大偏差处插入原始采样点以实现渐进细分,直至数据提取精度满足预设值。实验结果表明该方法较现有的弦高差方法具有更好的数据精简性能及误差分布光顺性。     

基于图像的复杂曲面实体三维建模研究

本文提出一种以装备的图像信息为参考运用三维CAD软件Solidworks构建复杂型面实体三维模型的方法,用于解决无原型或者有原型但数据不便测量情况下的复杂型面实体的虚拟造型问题.通过在Solidworks草图中摹绘装备图像的轮廓获取引导曲线和轮廓曲线,再运用放样和扫描等工具构建复杂型面的三维实体模型,并就模型的后续处理及数据交换问题进行了探讨,最后给出了该方法的应用实例.     

车身复杂曲面测量

三坐标测量是车身尺寸控制的重要手段,而其中的曲面测量,是最容易产生误差的地方。主要介绍接触式自动三坐标测量设备的曲面测量原理,以及在车身测量中的应用,并详细介绍了误差产生的主要原因及对策,可指导测量员避免很多测量误差     

曲面三维形貌测量的研究

本文介绍了一种用于曲面形貌测量的计算机辅助方法,其实质在于以平面作为测量基准,采用数据处理方法（最小二乘拟合法和数字滤波法）去除曲面形状部分的影响。试验表明,这是获得图象信息和数据分析评定的良好方法。给出了钢球测量的实例并讨论了这种方法的适用范围。     

基于视觉的复杂曲面机器人扫描加工软件开发

大型构件叶片类零件是能源、船舶类的关键零部件,其加工质量直接决定了能源转换效率、噪音等关键指标。由于产品特性和加工摆放限制,导致此类零件在打磨抛光阶段无法直接导入模型和使用机床进行加工,因此行业内一般采用人工方式进行打磨抛光。以AnyCad和PCL为内核,进行总体架构设计。基于TCP、机器人传递矩阵和点云处理技术,进行双目相机手眼标定模块开发;基于点云滤波、平滑和重构,进行三维模型建模;基于参数线和截平面法,生成打磨轨迹;基于机器人dh参数配置信息,建立6自由度机器人关节传递矩阵,并使用解析法,结合位姿和初始角度信息,计算机器人关节角度;基于场景管理功能,对模型进行矩阵变换并动态刷新,实现了加工过程的实感仿真。最终通过visual c++及qt实现全部软件功能,软件通过xml文件实现参数配置与数据存储功能,并通过Ribbon和树式结构实现消息相应和模型、操作管理。软件在客户现场进行了应用,产品质量、自动化程度和加工效率得到了验证。     

复杂曲面测量技术的研究综述

将复杂曲面测量划分为三种模式,论述了各模式的演变及其主要测量方法;概述复杂曲面测量所涉及的数据获取、曲面重构、测头半径补偿以及误差评定等关键技术的研究现状。     

基于少量测量数据的复杂曲面重构

研究了少量测量数据情况下的复杂曲面反求技术,给出亍曲面重构的具体实案.以叶轮为例,介绍了复杂曲面重构中的数据采集、三维造型和误差检测、修正的方法,解决了反求工程中少量点曲面重构的技术难点.     

基于FANUC系统的在机测量研究

本文介绍了实现加工中心在机测量的优势,对比了加工中心常用测头,并对装备RENISHAWMP12测头的FANUC18M系统为例,编写了在机测量的宏程序,对加工中心实现在机测量有一定指导意义。     

基于三维扫描技术的曲面精密检测试验

以导流片试验件为检测对象,通过手持式智能激光扫描仪对试验件不同工序段进行扫描测量,将扫描的三维点云数据与设计的理论数模进行对比分析,得出型面精度的偏差情况,以此来检验试验件是否合格,将前后两段不同工序的扫描数据进行对比分析,以监测曲面的变形量,对大中型曲面产品加工过程中在质量把控方面有很大的意义和价值。     

复杂曲面机器人三维测量的误配准筛除算法

航空叶片属于复杂异形曲面,作为航天发动机的重要零件之一,其形状结构的高精度检测必不可少。复杂异形曲面由于其边缘曲率复杂,使得目前的点云配准技术尚无法满足其高精度配准需求,针对航空发动机叶片复杂异形曲面高精度配准的要求,提出了基于多尺度描述子的空间角度差分阈值筛除误配准对的配准算法,创新性的通过多尺度特征与空间角度差分阈值筛除算法相结合的方法实现高精度的异形曲面配准。该方法可以有效降低误匹配点和噪声点对配准效果的影响。实验表明,本算法对于航空叶片复杂异形曲面具有很好的配准效果,配准精度高,且具有良好的鲁棒性。     

基于三维模型的复杂曲面电磨底壳零件检测研究

本文研究了采用三坐标测量机(Coordinate measuring machine,CMM)基于三维模型对具有复杂曲面外形的电磨底壳零件进行检测,并分析了尺寸和评定其几何误差.介绍了三坐标测量机(CMM)的基本工作原理;叙述了本实验所需的软硬件设备,最后通过对电磨底壳曲面的测量详细阐述了CMM的使用方法和有模型特征测量的过程.其中包括矢量点特征、直线特征、平面特征、圆柱特征等测量的过程.三坐标测量机基于三维模型进行零件空间尺寸测量及形位公差检测,完成以前用其它测量工具较难解决的复杂曲面尺寸测量问题,不仅直观、方便,而且测量果精度高、缩短了生产周期.     

复杂曲面形貌无影视觉测量研究

结构光测距技术的主要缺点是无法获取摄像机看不到或光源照不到的点的数据。为此，采用冗余多传感器构成无影视觉坐标测量系统。传感器输出各自测得的目标参数和状态参数到数据融合中心，特殊设计的可变模板抽提出各路信号的特征参数。利用特征参数阈值进行数据特征融合后，进行加权融合计算，使融合后的最终测量结果达到最优。实验证明，无影视觉系统明显优于单目测量系统，对复杂形貌曲面测量有重要意义。     

大型自由曲面移动式三维视觉测量系统

本文介绍了一种移动式三维视觉测量系统，用于大型物体自由曲面的测量。传感器采用双目立体视觉方式，并结合编码结构光技术，使匹配过程简化。传感器移动到大型物体周围对各局部区域进行测量。采用一个平面靶标作为中介，建立了传感器位姿变换矩阵的优化目标函数，根据靶标上多个特征点求解出该矩阵，即拼接矩阵。传感器在各个位置所测三维数据通过拼接矩阵统一到全局坐标系下。视觉测量系统在2个位置对维纳斯石膏像进行了测量，并进行拼接。结果表明，该测量系统操作简单，适用范围广；x、y、z坐标拼接RMS误差分别为0．038mm、0．022mm和0．135mm。     

三维曲面光电非接触等距离测量系统

介绍三维曲面光电非接触等距离随动测量系统的配置、测量方法和测量工作原理,测量系统的测量数据采集和处理原理。利用该实验测量系统对物体的曲面作了实测,获得了实测曲面形状。实验结果表明,该测量方法和系统是可行的。     

基于机电系统的锥齿轮在机测量系统研究

机电一体化系统中的机械装置包括传动、支撑和导轨。锥齿轮传动是机电一体化系统中常用的传动装置,它在伺服运动中的主要作用是实现伺服电机与执行机构间的力矩匹配和速度匹配,还可以实现直线运动和旋转运动的转换。传动效率与齿轮参数、齿面的相对滑动速度、加工精度、齿面粗糙度、材料和热处理、润滑状况有关。锥齿轮为复杂曲面零件,传统的锥齿轮的测量方法是通过三坐标测量仪来进行相关参数的测量,存在重新装卡和检测成本高以及精度不够、啮合性能低等问题。提出基于机电一体化系统,开发锥齿轮在机测量系统,以便在同一台机床上完成锥齿轮的加工和测量。主要分析了锥齿轮的齿距偏差和齿面误差测量的方法,进行了在机测量系统的结构和功能研究,采用MATLAB与VC++混合编程的方法开发了锥齿轮在机测量体系。