激光位移传感器在自由曲面测量中的应用

以点激光位移传感器(HL-C211BE)为对象,研究它在自由曲面测量中的应用。针对激光位移传感器因测点倾角代入的测量误差,提出了一个可以量化的倾角误差模型。基于直射式点激光三角法原理,分析了激光光路的几何关系,从会聚光斑光能质心发生的偏移推导出倾角误差模型。随后,用高精度激光干涉仪和正弦规对激光位移传感器进行校对实验,并用误差模型对测量结果进行补偿。结果显示,补偿后激光位移传感器的测量精度得到明显提高。对一非球面凸透镜进行了实验测量,得到了自由曲面测点倾角的计算方法,并用倾角误差模型修正了测量数据。实验结果表明,量化的倾角误差模型可以将激光位移传感器的测量误差控制到小于10μm,满足激光位移传感器在自由曲面测量中应用的要求。

自由曲面测量研究综述

本文结合国内外研究现状 ,对自由曲面零件的各种测量方法进行了比较 ,并对曲面CAD模型已知时测点的自适应分布、测量路径优化。

基于激光线扫描传感器的大自由曲面测量系统

大型自由曲面的测量对于逆向工程、产品质量检测等具有重要意义。基于激光线扫描传感器与可大范围运动的工业机器人手臂,提出了一种非接触、高效率的测量方法。论述了测量系统的原理与组成结构,研究了自由曲面的数据处理技术,着重分析了系统所采用的点云拼合方法。实验结果表明:该方法能够实现较高精度的测量,对大型自由曲面的测量效果也较为理想。

基于LK G90CS三坐标测量机的自由曲面测量

反求工程中自由曲面的测量方法 反求工程中自由曲面的测量方法主要有3种：一是接触式测量法，如三坐标测量法；二是非接触测量法，如投影光栅法、激光三角形法、全息法、深度图像三维测量法；三是逐层扫查测量法，如工业CT法、核磁共振法（MRI）、自动断层扫查法等。

自由曲面光学元件的设计、加工及面形测量的集成制造技术

针对自由曲面光学组件的超精密制造这门崭新技术,开发出从自由曲面光学设计、CAD连续数据转化、自由曲面模型重构、多轴加工仿真与切削优化、加工误差补偿到自由曲面面形测量的集成制造信息平台。所开发的集成技术,能有效减少在同类多轴机床编写复杂数控程序的时间,优化加工条件与切削策略,针对不同类型的自由曲面光学零件的主工艺,进行数字化仿真,避免昂贵的反复试切试验,以及提高产品的面形精度。并通过一系列的试验来验证该集成平台的稳定性和有效性。

一种基于视觉的自由曲面三维测量系统

采用线结构光和单CCD摄像机构成自由曲面三维测量系统 .探讨了摄像机标定、激光平面标定、被测物体点三维坐标计算及多视角测量数据融合等关键技术 .在多视角测量数据融合中采用Screw理论 ,将坐标系关系求取中带约束的多变量非线性优化问题转化为线性方程组的最小二乘问题 ,简化了计算的复杂性 ,提高了求解过程的稳定性 .进行了实验研究 ,给出了实验结果 .

视觉引导下的自由曲面CMM测量

雕塑形体是航空、汽车工业中常见对象,在其设计、制造过程中常涉及CMM测量。当缺乏测量对象CAD模型时,CMM测量多由人工操作,效率低下。介绍了一种基于计算机视觉的自由曲面自动测量方法,先用在待测对象表面标记出曲面特征线,通过视觉技术重构特征线;然后经曲面拟合,得到测量区域初始的数学模型,由此,生成CMM的采样点以及测头半径补偿数据。对一个轿车模型曲面进行了CMM测量,初步验证了本方法的有效性。

自由曲面光学器件检测技术(英文)

自由曲面光学器件尽管有其突出的优点,但还远不能进入到现代光学系统的主流中去,问题之一就是精密检测.自由曲面光学器件的检测对于其精密加工不可或缺,并且两者通常具有不可分割的联系.文中阐述了与不同加工阶段相关的自由曲面光学器件检测中的问题和对策.在抛光前后宜分别采用坐标测量机和光学干涉仪,两种方法都存在一些问题有待解决.实际上坐标测量方法是近十几年来自由曲面测量的主流,这方面的研究主要集中于定位、误差补偿及采样策略等问题上.相比之下,自由曲面光学器件的光学测试是一个新的技术,其中不仅是分析软件上的存在问题,首要的还是缺乏适当的测量手段.尽管也可应用专门的轮廓测量仪,但它还存在诸多限制.结合子孔径拼接技术的干涉仪在某些自由曲面光学器件的测量中前景良好,不过对于更复杂的曲面,它同样无法进行测量.

反射式ADB模组的光学设计

为解决复杂道路条件下的汽车夜间行车安全问题,避免会车时使对向车辆驾驶人员产生炫目效果,文中以非成像理论为基础并结合折反射定律,建立LED出射光线与接收面上远光分布点的对应投射关系。通过数值迭代的方法求解自由曲面离散点,并导入到3D软件中进行拟合建模,设计出一种通过控制对应LED亮灭,用以组合形成不同远光光型的反射式ADB光学系统。最终样件的实际测试结果表明,当该光学系统处于最大工作条件时,其出光效率达到34.3%,最大光照度值为134 lx,配光结果满足远光法规各测试点要求。