齿轮线激光三维测量仪的研制

1

作者 石照耀 李美川 +1 位作者 孙衍强 于渤 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期95-103,共9页

快速获取齿轮全部齿面的三维误差信息,是表征复杂齿面质量的关键和前提。本文基于激光三角测量原理,建立了齿轮线激光三维测量模型,研制出齿轮线激光三维测量仪,可用于生产现场快速获取被测齿轮的三维齿面误差信息并进行质量评定。仪器... 快速获取齿轮全部齿面的三维误差信息,是表征复杂齿面质量的关键和前提。本文基于激光三角测量原理,建立了齿轮线激光三维测量模型,研制出齿轮线激光三维测量仪,可用于生产现场快速获取被测齿轮的三维齿面误差信息并进行质量评定。仪器采用立式结构,主要由基座、精密主轴、圆光栅传感器、控制系统、软件系统等部分组成。精密主轴采用密珠轴系实现高精度回转,保证了被测齿轮的高精度定位与回转。在精密主轴周向布置两个高精度线激光传感器,并根据被测齿轮参数调整其位姿状态;圆光栅实时获取精密主轴的回转角度,并触发采集器实时采集并记录被测齿轮左右齿面的几何信息。开发了齿轮线激光三维测量与评价软件,可实现齿轮齿廓偏差、齿距偏差、拓扑偏差等项目的测量与评定,能够满足5级精度齿轮的检测要求。 展开更多

关键词 齿轮 齿轮测量 齿轮测量仪器 线激光传感器 线激光测量

下载PDF 职称材料

反应堆压力容器主螺栓表面缺陷的线激光测量与涡流检测对比

2

作者 余永成 王立君 +2 位作者 王百舸 尹基林 李翔 《无损检测》 CAS 2024年第6期12-16,共5页

涡流检测是核电站反应堆压力容器主螺栓的主要检测方式,该方法主要用于对螺纹根部的缺陷进行表面检测。线激光测量技术是一种近年来新兴的非接触测量方式,通过高速激光扫描实现物体表面形貌的大面积、高分辨率测量,具有快速、非接触及... 涡流检测是核电站反应堆压力容器主螺栓的主要检测方式,该方法主要用于对螺纹根部的缺陷进行表面检测。线激光测量技术是一种近年来新兴的非接触测量方式,通过高速激光扫描实现物体表面形貌的大面积、高分辨率测量,具有快速、非接触及高精度等特性。采用两种方法对反应堆压力容器主螺栓进行检测,试验结果表明,两种方法均可对其缺陷进行有效检测,线激光技术能精确到微米级,测量结果更加直观,且容易定量、定性,为主螺栓检测中的缺陷判定提供了可靠的数据支撑;两种检测方法各有优劣,实际检测时应取长补短,从而为反应堆压力容器主螺栓提供更加智能化、高效的检测方案。 展开更多

关键词 线激光测量 反应堆压力容器主螺栓 涡流检测

下载PDF 职称材料

薄板件高精度测量线激光连续扫描路径规划

3

作者 徐诚智 赵文政 刘银华 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第4期149-153,共5页

线激光检测技术以其高精度的特点在复杂零部件检测中获得广泛应用,扫描路径规划结果对三维薄板件检测精度具有重要影响。由于线激光具有连续逐行扫描、单帧数据呈直线分布等特点,基于离散视点的规划方法难以实现被测件的各型面关键特征... 线激光检测技术以其高精度的特点在复杂零部件检测中获得广泛应用,扫描路径规划结果对三维薄板件检测精度具有重要影响。由于线激光具有连续逐行扫描、单帧数据呈直线分布等特点,基于离散视点的规划方法难以实现被测件的各型面关键特征点的自动覆盖测量。为此,提出一种面向检测精度的多目标优化连续覆盖路径规划算法。首先,综合考虑路径长度、传感器入射角等因素,构建线激光连续扫描路径的多目标优化模型;其次,引入搜索随机树规划策略,通过对不确定度指数的迭代优化实现复杂结构件的全型面上关键特征点覆盖路径规划;最后,结合车门总成扫描案例开展应用验证,并与传统三维覆盖路径规划方法进行对比分析。结果显示所提出方法的测点平均不确定度指数较比较方法有所降低,验证了所提出方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 复杂薄板件 线激光测量 连续路径规划 覆盖式生长随机树算法

下载PDF 职称材料

应用于地铁限界的激光测量系统的工艺研究 被引量：2

4

作者 杨晓云 李丽 李吉彬 《新技术新工艺》 2016年第3期19-22,共4页

随着轨道交通行业的蓬勃发展,对轨道车辆的制造要求也越来越高,对车体空间尺寸自动化检测的需求日益急迫,要求能够实时显示车体空间尺寸,检测车体是否超过限界。研究了利用基于线激光的视觉测量方法实现车体空间尺寸及车体尺寸限界的检... 随着轨道交通行业的蓬勃发展,对轨道车辆的制造要求也越来越高,对车体空间尺寸自动化检测的需求日益急迫,要求能够实时显示车体空间尺寸,检测车体是否超过限界。研究了利用基于线激光的视觉测量方法实现车体空间尺寸及车体尺寸限界的检测,以及上述测量方法中的关键技术——激光中心提取。对该测量系统进行模拟测试表明,该测量系统工作稳定,测量精度高,系统响应快,完全满足限界试验的要求。该测量系统的研发成功,对于提高车体制造水平有很大帮助,且在未来项目中,对车体大部件及整车生产的实施监控有重要意义。 展开更多

关键词 车辆限界 机器视觉 线激光测量

下载PDF 职称材料

大型船舶平直板零件尺寸柔性测量方法 被引量：1

5

作者 朱帅臣 习俊通 《应用激光》 CSCD 北大核心 2021年第5期1070-1076,共7页

传统的船舶平直板材测量利用皮卷尺人工测量,该方法精度低、误差大并且依赖于测量人员的经验。由于平直板切割多为大型板材,因此接触式测量方法无法广泛应用。采用嵌入式线激光视觉传感器结合数控机床,提出大型船舶平直板材柔性测量方法... 传统的船舶平直板材测量利用皮卷尺人工测量,该方法精度低、误差大并且依赖于测量人员的经验。由于平直板切割多为大型板材,因此接触式测量方法无法广泛应用。采用嵌入式线激光视觉传感器结合数控机床,提出大型船舶平直板材柔性测量方法,可以解决上述问题。由线激光视觉传感器扫描板材,通过获取的机床的实时坐标和视觉传感器-机床相对关系标定结果,使得到的点云数据统一在机床坐标系中,通过改进的点云边界轮廓特征提取方法来实现对被测板边界特征的快速准确提取,由边界轮廓点拟合直线并计算尺寸。试验表明,该方法测量板材的尺寸误差小于0.1 mm,重复性精度高于0.2 mm,满足测量要求。 展开更多

关键词 船舶平直板 线激光测量 柔性测量 点云处理

原文传递

激光技术在轮轴收入中的应用研究

6

作者 杨兵 李传翔 +1 位作者 田晓春 杨顺 《机车车辆工艺》 2020年第4期8-10,共3页

针对国内铁路车辆检修行业轮轴收入过程中存在的技术落后现状,采用激光技术实现了轮对踏面各几何尺寸的自动测量,可同时判断检出轮对踏面擦伤、剥离故障,并在轴承标志板的激光清污和信息自动识别方面进行了有益探索。

关键词 激光技术 轮轴收入 清污 线激光测量 踏面损伤

下载PDF 职称材料

线激光测量方法在电梯制动器抱闸间隙测量中的应用

7

作者 安建民 敬东 +2 位作者 曾世龙 孙崇智 杨佳 《中国电梯》 2024年第4期32-34,37,共4页

针对目前电梯制动器抱闸间隙测量方法存在的缺点,提出采用非接触测量方法--激光测量方法进行测量。激光测量方法具有测量精度高、测量效率高、受环境影响小等特点。通过对比点激光测量方法、线激光测量方法、三维激光测量方法,发现线激... 针对目前电梯制动器抱闸间隙测量方法存在的缺点,提出采用非接触测量方法--激光测量方法进行测量。激光测量方法具有测量精度高、测量效率高、受环境影响小等特点。通过对比点激光测量方法、线激光测量方法、三维激光测量方法,发现线激光测量方法更具有可行性。之后对线激光测量方法中的轴向测量方式、径向测量方式进行了对比,认为径向测量方式准确性更高。最后指出线激光测量方法在电梯领域具有更广泛的应用。 展开更多

关键词 电梯制动器 抱闸间隙 检验检测 线激光测量方法 径向测量方式

原文传递

合模线飞边在线测量与机器人智能磨抛加工技术

8

作者 杨平 杨冰雅 肖硕男 《制造业自动化》 2024年第2期129-135,共7页

传统合模线飞边的打磨方式多为人工打磨,不仅效率低,产品一致性也难以保证。为了进一步提升加工效率及稳定性,利用线激光测量与六轴工业机器人开展智能磨抛加工技术研究。首先,采用基于标准球的手眼标定方法进行线激光测量坐标系与机器... 传统合模线飞边的打磨方式多为人工打磨,不仅效率低,产品一致性也难以保证。为了进一步提升加工效率及稳定性,利用线激光测量与六轴工业机器人开展智能磨抛加工技术研究。首先,采用基于标准球的手眼标定方法进行线激光测量坐标系与机器人加工坐标系坐标转换研究,对工作区进行分区域标定,以降低大负载机器人在不同工作区域性能指标的不同对标定结果的影响;其次,对线激光器采集的工件点云数据进行分析处理,采用距离法提取特征点,并利用三次B样条曲线拟合和基于最小二乘的曲面拟合方法求解机器人的姿态,将得到的机器人位姿与手眼标定结果相结合,实现对机器人的加工引导;最后,基于上述加工数据信息开展机器人智能识别定位与打磨加工试验测试。实验结果表明,经一次打磨后去除的材料体积约为543mm^(3),材料去除率约为5.8mm^(3)/s,并且,提取出的点云轮廓曲线粗糙度的平均值由打磨前的0.609减少为0.097,减少率约为84.1%。 展开更多

关键词 工业机器人 线激光测量仪 手眼标定 加工位姿 打磨加工

下载PDF 职称材料

基于多线激光扫描的叶片轮廓快速测量系统标定方法 被引量：8

9

作者 刘博文 陈世利 +2 位作者 杨毅 王金桥 丁航 《纳米技术与精密工程》 CSCD 北大核心 2017年第6期532-537,共6页

针对现今叶片轮廓测量时,在保证测量精度的前提下提高测量速度的需求,结合工程经验与线激光扫描快速准确的特点,本文提出一种以多个线激光扫描传感器为主体的叶片轮廓快速测量系统,该系统由3个位置固定的线激光扫描传感器完成叶片轮廓测... 针对现今叶片轮廓测量时,在保证测量精度的前提下提高测量速度的需求,结合工程经验与线激光扫描快速准确的特点,本文提出一种以多个线激光扫描传感器为主体的叶片轮廓快速测量系统,该系统由3个位置固定的线激光扫描传感器完成叶片轮廓测量.在理论上3个传感器测量坐标系之间的旋转矩阵中的未知参数是确定的,故这3个坐标系之间不存在由相对运动引起的直线度误差与定位误差等,主要存在由于安装产生的垂直度误差与平移误差等人为因素误差,因此本文提出并推导了该测量系统坐标系全局标定数学模型,并给出了标定过程与标定结果,通过实际测量叶片轮廓验证了该系统与测量机的测量对比误差为±0.03 mm,测量周期不超过10 s,满足实际测量要求. 展开更多

关键词 叶片轮廓测量 线激光扫描测量 全局标定

下载PDF 职称材料

基于线结构激光测量的铁路接触网参数检测设备研究 被引量：1

10

作者 李振民 《铁道建筑技术》 2023年第3期17-20,共4页

接触网测量多采用传统的点对点人工测量方式,存在测量效率低、误差大等问题。基于此,本文提出了一种基于线结构激光测量的接触网参数检测设备,通过激光扫描、数据获取.数据提取、构建三维模型等过程,测量出接触网导高、拉出值、定位器... 接触网测量多采用传统的点对点人工测量方式,存在测量效率低、误差大等问题。基于此,本文提出了一种基于线结构激光测量的接触网参数检测设备,通过激光扫描、数据获取.数据提取、构建三维模型等过程,测量出接触网导高、拉出值、定位器坡度等参数,实现对接触网非接触式连续测量,可实时显示不同点位测量结果。通过分析汉十高铁区间接触网测量数据,与传统人工测量比较,显著提高接触网测量精度和效率,避免人为测量误差,节约工程成本,缩短工期。 展开更多

关键词 接触网参数 线结构激光测量 连续 研究

下载PDF 职称材料

用于精密测量的激光3D检测系统标定模型 被引量：3

11

作者 于溪 刘建 +2 位作者 祝永新 秦娟 汪辉 《激光杂志》 北大核心 2019年第9期52-57,共6页

参数标定是激光3D检测系统获得精确测量结果的重要步骤之一。为了解决传统三维数据标定算法复杂,检测步骤繁琐的问题,提出了一种基于自定义标准靶标的标定模型,首先设计标准立体靶标的形状,拍摄出编码器移动平台上立体靶标的光条图像;... 参数标定是激光3D检测系统获得精确测量结果的重要步骤之一。为了解决传统三维数据标定算法复杂,检测步骤繁琐的问题,提出了一种基于自定义标准靶标的标定模型,首先设计标准立体靶标的形状,拍摄出编码器移动平台上立体靶标的光条图像;其次利用基于形态骨架的方向模板法对光条图像进行中心线提取,得到光条中心线上的图像像素坐标点;然后结合编码器的已知参数及立体靶标的几何参数,生成三维点云数据中x-y-z方向坐标点与靶标三维尺寸的映射关系;最后根据映射关系生成参数查找表,从而实现对三维数据的标定。实验结果表明,该系统能够准确获取被测物体三维轮廓,空间测量误差小于0. 1%,标定重复性较好,因此可用于精密三维轮廓稳定测量。 展开更多

关键词 线激光三维测量 三维标定 中心线提取 立体靶标

下载PDF 职称材料

基于线激光传感器旋转扫描的空间高精度三维测量方法 被引量：2

12

作者 隋显庭 王燕生 +1 位作者 赵佳佳 梁连杰 《新技术新工艺》 2018年第10期65-67,共3页

为了实现大型车体内部空间三维数据的快速、高精度测量,研发了基于线激光传感器旋转扫描的测量系统。详细介绍了该系统的构成与测量原理,深入分析了线激光传感器测量原理及坐标系统一的方法,并对所研发的线激光旋转扫描系统进行了数据... 为了实现大型车体内部空间三维数据的快速、高精度测量,研发了基于线激光传感器旋转扫描的测量系统。详细介绍了该系统的构成与测量原理,深入分析了线激光传感器测量原理及坐标系统一的方法,并对所研发的线激光旋转扫描系统进行了数据测试及精度验证,结果表明,该系统测量精度高,测量速度快,稳定性好。 展开更多

关键词 线激光三维测量 旋转扫描 坐标系统一 车体测量

下载PDF 职称材料

多个单目线激光传感器旋转扫描系统高精度标定方法 被引量：2

13

作者 易杰 陈瀚 +3 位作者 叶浩 钟凯 李中伟 史玉升 《铸造技术》 北大核心 2017年第12期2989-2993,2997,共6页

根据铁路列车大型车轮零件三维尺寸检测的需求,设计了多个线激光传感器旋转三维扫描系统,快速获取车轮的整体三维数据。为了实现多个传感器在转台转动到不同方位时测得数据精确拼合,需要精确标定出各传感器相对世界坐标系的姿态和转台... 根据铁路列车大型车轮零件三维尺寸检测的需求,设计了多个线激光传感器旋转三维扫描系统,快速获取车轮的整体三维数据。为了实现多个传感器在转台转动到不同方位时测得数据精确拼合,需要精确标定出各传感器相对世界坐标系的姿态和转台的转轴参数。为此,提出了基于多视平差优化的系统标定方法,方法最大优点是采用平差优化的思想,充分利用了图像数据样本和多视几何约束,对传感器间的姿态参数和旋转轴线进行同时求解,有效保证整体标定精度;同时在迭代优化过程中,标靶上的特征点也参与优化计算,使最终标定结果不受标靶制造误差的影响。 展开更多

关键词 线激光三维测量 旋转扫描拼合 相机姿态标定 转轴标定

下载PDF 职称材料

用于三角测量大数值孔径双远心光学系统设计

14

作者 赵哲承 朱嘉诚 +3 位作者 刘雪峰 宋玲玲 陈新华 沈为民 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期188-195,共8页

测量不确定度是与测量结果紧密相关的重要指标,反映了仪器测量的稳定性。激光三角测量仪器的测量不确定度与成像光学系统数值孔径直接相关,增大数值孔径能够有效降低测量不确定度。为了满足高精度测量需求,应用二维Q-type多项式自由曲面... 测量不确定度是与测量结果紧密相关的重要指标,反映了仪器测量的稳定性。激光三角测量仪器的测量不确定度与成像光学系统数值孔径直接相关,增大数值孔径能够有效降低测量不确定度。为了满足高精度测量需求,应用二维Q-type多项式自由曲面,设计用于线激光三角测量仪的大数值孔径双远心Scheimpflug成像光学系统。首先基于三角测量原理和线激光三角测量仪指标分析成像光学系统参数,然后结合像差灵敏度分析以及自由曲面像差特性,确定成像光学系统中自由曲面的位置和数量并进行优化设计。设计得到系统的数值孔径为0.2,成像范围为10 mm×14 mm,调制传递函数(MTF)优于0.6,最大畸变为0.21%,远心度优于0.3°。该系统具有大孔径、成像质量好、畸变小、双远心的特点,能够满足高精度线激光三角测量仪的应用需求。 展开更多

关键词 线激光三角测量仪 光学设计 双远心光学系统 二维Q-type自由曲面

下载PDF 职称材料