激光测头的光束空间矢量标定方法

为了完成三维型面的高效扫描测量,将激光测头通过回转台安装在三坐标测量机Z轴的移动末端上,以搭建非接触式的光学坐标测量系统。在被测表面三维点云的创建过程中,需要将激光测头的一维距离值转化为测量点的三维坐标值,为此,提出了基于球面的光束空间矢量标定方法。在标定过程中,通过控制测量机X、Y和Z轴的运动实现测头的标定轨迹,使测头能够采集到球面上的若干测量点,同时记录下各轴的光栅尺读数和测头的输出。然后,应用这些数据和球面的约束方程来建立超定非线性方程组,并采用矩阵最小二乘法求解出测量光束所在直线的单位方向向量。最后,将一个直径已知的金属球作为被测对象,应用所搭建的测量系统在10个不同方位对其直径进行测量,所得结果的测量误差均小于0.05 mm,充分说明了所提出的标定方法的有效性,从而为实现空间自由曲面的精密高效测量奠定了基础。

非接触式喷嘴旋流槽测量系统的搭建与实现

针对航空发动机燃油喷嘴组件的旋流槽特征的精密快速检测难题,采用锥光偏振全息测量技术、多轴联动定位技术与专用夹具技术相结合的方式,搭建了非接触式的喷嘴旋流槽测量系统,可以实现喷嘴旋流槽的槽深、旋流角度和槽宽等几何参数的高效扫描测量。首先,分析了上述3项参数的测量与计算原理,并推导出了各项参数的数学表达式;然后,对测量系统的机械本体、光学测头、运动控制系统和喷嘴专用的免校准加工及检测专用夹具等组成部分进行了详细介绍;最后,应用该系统对某喷嘴样件的旋流槽特征进行了多次重复测量。实验结果表明,本文所搭建的非接触式喷嘴旋流槽测量系统能够完成既定的测量任务,而且系统的重复性测量精度能够满足检测任务需求,因而可以作为一项喷嘴组件结构尺寸检测的技术解决方案。

光学坐标测量机在叶片型线测量中的应用

为了高效精确地完成叶片不同截面上型线的测量,应用激光三角法测头、测头座以及三坐标测量机框架等搭建了非接触式的光学坐标测量机,可以实现叶片型线的快速扫描测量。在测量过程中,将激光测头通过PH10M测头座安装在三坐标测量机的Z轴上,并通过测头外参数标定技术与坐标系转化技术等将激光测头的一维距离值转化为被测点的三维坐标值,进而实现被测叶片型线三维点云的创建。最后,应用所搭建的光学坐标测量机对金属球的直径和叶片的截面型线进行扫描测量实验,能够满足使用需求。

航空发动机机匣的REVO测头测量试验

根据REVO测头具有无级分度快速接触式扫描测量的特点,试验完成了使用REVO测头对复杂试验机匣的形位误差坐标测量,列举了对应的使用常规PH10测头获得的测量结果参数,初步分析了数值差异原因,探讨了REVO测头的应用要点。