实现测头位姿自调整的非球面面形摆臂式检测装置与方法

    公开(公告)号:CN110345859A

    公开(公告)日:2019-10-18

    申请号:CN201910620094.5

    申请日:2019-07-10

    Abstract: 本发明公开了实现测头位姿自调整的非球面面形摆臂式检测装置与方法。现有摆臂式轮廓仪由于多自由度调整操作困难。本发明的双电容传感器测头固定在加工平台的转动台面上;测量装置包括水平驱动机构、摆臂旋转平台、测量臂、测头竖直调整装置和测头模块;测量臂由转动摆臂和移动摆臂组成;测头竖直调整装置包括绕X轴调整装置和绕Y轴调整装置。本发明的非球面接触式测头竖直状态精调以及非球面接触式测头与加工平台的转动台面对中精调均可自动完成,在保证检测精度的同时,又降低了操作技术难度,提高了非球面接触式测头调整过程的效率,降低了非球面制造过程成本。

    基于互电容测量原理的梳齿式柱面电容传感器

    公开(公告)号:CN103743330A

    公开(公告)日:2014-04-23

    申请号:CN201310750794.9

    申请日:2013-12-30

    Abstract: 本发明公开了一种基于互电容测量原理的梳齿式柱面电容传感器。结构组成由外到内依次为传感器外壳、绝缘基质层和结构相同的四组互电容测量单元。四组互电容测量单元沿绝缘基质层内圆周向等距分布,每组由第一、第二梳齿式电容极板构成。传感器用于高精密轴系转子的径向运动误差测量,作为定子同轴安装于被测转子外。测量时,转子产生的径向跳动将引起对应互电容测量单元总体电容值的改变,通过对电容值测量并进行合理的数学运算,可得到被测转子的径向跳动位移值。本发明采用互电容测量原理,转子只作为被测对象而不含在传感器的结构配置中,简化了传感器的配置形式,更加适合于转子运动误差的动态实时测量,同时对被测转子构成材料无特殊要求。

    应用于便携式坐标测量机的实时半径补偿方法及测头装置

    公开(公告)号:CN102322793B

    公开(公告)日:2013-06-05

    申请号:CN201110122568.7

    申请日:2011-05-12

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种应用于便携式坐标测量机的实时半径补偿方法及测头装置。该测头装置包括一个接触式测头、三个不同波长的点激光测头及其它附件。测量开始前,先旋转具有螺纹的调节环,调节三个点激光测头的开合方向,使它们发出的激光束聚集在测球附近,然后标定各激光束的空间方向。测量过程中,测球获得待补偿测点,同时,三个点激光测头获得测球附近被测表面上的三个测点,然后将这三个测点连接成一个三角形,求取其法矢方向。最后将该法矢方向作为待补偿点的半径补偿方向,完成对被测点的半径补偿。该方法算法简单,可以实现接触式测量数据的实时半径补偿;装置结构简单,易于实现,适用于缓变自由曲面的逆向测量。

    基于影像复合的薄片零件轮廓自动检测测头与检测方法

    公开(公告)号:CN102661722A

    公开(公告)日:2012-09-12

    申请号:CN201210153987.1

    申请日:2012-05-16

    Abstract: 本发明公开了一种基于影像复合的薄片零件轮廓自动检测测头与检测方法。将镜头转换器和CCD照相机安装在直角基座上,镜头转换器通过电机实现旋转定位,直角基座通过连接块和磁力底盘安装在三坐标测量机的Z轴上。测量过程中将放大倍数不同的三个照相机镜头安装在镜头转换器上,先将低倍镜头转换至工作位置,由CCD照相机获取薄片零件的全景图像,并提取零件轮廓;然后由路径规划模块根据零件整体轮廓分布情况规划二次测量路径;接着将高倍镜头转换至工作位置,由CCD照相机按二次测量路径对薄片零件的轮廓分区域进行精确测量;最后以二次测量获得的数据作为最终的检测结果。本发明装置结构简单,能实现复杂形状薄片零件的自动化检测。

    主轴五自由度回转误差的光学测量方法与装置

    公开(公告)号:CN102322795A

    公开(公告)日:2012-01-18

    申请号:CN201110130596.3

    申请日:2011-05-19

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种主轴五自由度回转误差的光学测量方法与装置。由安装于被测主轴轴端经过精密车削的法兰、四个点激光发生器、四个CCD相机(简称CCD)及其它附件组成。测量过程中法兰随被测主轴一起转动,四个点激光发生器发射四束激光入射到法兰锥面,激光经锥面反射后投射到四个CCD上。主轴没有回转误差时,每个CCD上得到的光斑位置都处于CCD中心;当主轴存在回转误差时,CCD上光斑的位置将发生变化。通过对CCD上激光位置的捕捉和后续处理,可以实现主轴径向跳动δx,δy、轴向窜动δz以及主轴绕X、Y轴的偏转误差εx,εy的测量。该方法结构简单,设备成本低,可以实现主轴五自由度回转误差非接触在线测量,具有较快的测量速度。

    一种基于平面电容的六自由度位移测量方法

    公开(公告)号:CN102221323A

    公开(公告)日:2011-10-19

    申请号:CN201110151339.8

    申请日:2011-06-03

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于平面电容的六自由度位移测量方法。由移动极板和固定极板组成;固定极板上分布有正方形的电容电极阵列;移动极板上分布有八个矩形传感电容电极;八个传感电容电极分成四组,每组的两个电极在测量方向存在1/4周期位置差,输出信号有90°的相位差;当移动极板相对固定极板产生XY平面的位移时,对八个电容的输出信号联立“和差化积”方程组,求解出沿X轴、Y轴的直线位移信号和绕Z轴旋转角度信号;当移动极板产生倾斜位移时,通过联立“电容求解”方程组求解出沿Z轴直线位移信号和绕X轴、Y轴的旋转角度信号。该方法通过求解两组方程,实现沿X轴、Y轴、Z轴的三个直线位移和绕X轴、Y轴、Z轴三个旋转角度位移共六个自由度的测量。

    不规则非金属工件的夹紧方法及夹紧装置

    公开(公告)号:CN102101248A

    公开(公告)日:2011-06-22

    申请号:CN201110045078.1

    申请日:2011-02-24

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种不规则非金属工件的夹紧方法及夹紧装置。在冷却槽的底面上设置有固定有待加工的不规则非金属工件的定位机构的T形槽工作台,冷却槽的四个内侧面均设置有冷凝管和加热管,冷凝管和加热管分别与制冷装置和制热装置连接。具体方法是:将待加工的不规则非金属工件在定位机构上定位,然后一起置于冷却槽的底面上固定;在冷却槽中注入水;启动制冷装置,通过冷凝管使冷却槽中的水凝结成冰,将工件夹紧;将夹有工件的冷却槽放在加工机床上进行加工后,启动制热装置,通过加热管将冷却槽中的冰融化成水,便可取出工件。本夹紧方法操作简单,夹紧效果可靠,并可以保证工件受到均匀的夹紧力,以有效保证加工精度。

    基于探路法的未知自由曲面自适应测量方法与测头装置

    公开(公告)号:CN100538261C

    公开(公告)日:2009-09-09

    申请号:CN200710156129.1

    申请日:2007-10-16

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于探路法的未知自由曲面自适应测量方法与测头装置。将接触式测头安装在两个激光测头中间,整个装置安装在三坐标测量机的Z轴上,利用两个激光测头的信号进行探路,接触式测头用于测量;当接触式测头从当前测量点运动到下一个待测点的过程中,激光测头以0.5~2mm的采样步长,对前面的测量路径进行探路,并将获得的测量数据经过处理后,拟合成三次均匀B样条曲线;然后将拟合后的曲线按曲率大小,离散成自适应的采样点,同时生成与采样点对应避障点;再以这些采样点、避障点指导接触式测量,实现对未知自由曲面的自适应测量。该方法算法简便,装置结构简单,易于实现。

    一种基于轴向立体视觉的逆向测量方法与装置

    公开(公告)号:CN100458358C

    公开(公告)日:2009-02-04

    申请号:CN200710069978.3

    申请日:2007-07-10

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于轴向立体视觉的逆向测量方法与装置。它主要由两架按轴向分布的照相机、圆台内面镜、结构光发生器及其它附件构成。测量过程中,被测物体放置在升降机构上下移动,由结构光发生器将圆形平面结构光投向被测物体,经物体表面形状调制后在周向形成一截面光条。由两个轴向照相机同时捕捉该截面光条在圆台内面镜中所成的虚像,然后依据同轴照相机特殊的外极线约束关系,进行快速的同源像点匹配,依据轴向立体视觉原理,计算出光条虚像上各采样点的空间坐标。最后根据物、像对称原理,计算出物体上各个截面的形状,通过截面数据的轴向拼接,反求出整个物体的几何模型。该方法结构简单、设备成本低,且具有较快的测量速度。

    基于组合点激光测头的未知自由曲面测量方法与测头装置

    公开(公告)号:CN101216295A

    公开(公告)日:2008-07-09

    申请号:CN200810059148.7

    申请日:2008-01-14

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于组合点激光测头的未知自由曲面测量方法与测头装置。将三个点激光测头安装在三坐标测量机的Z轴上,主激光测头在前,竖直放置;左、右激光测头在后,斜向放置,与竖直方向成120°。测量时,首先由主激光测头,对被测量曲面进行等间距逐行扫描,并对扫描数据进行逐行处理,根据截面线上点的外法线,与X轴正方向所成角度θ的值,把截面线离散成θ∈[0°,60°]、θ∈[60°,120°]、θ∈(120°, 180°]的曲线段,记录它们的位置。以这些位置值,指导左、右激光测头,分别对θ∈[0°,60°),θ∈(120°,180°]的截面段进行二次测量。通过多测头数据组合,实现对未知自由曲面的完整测量。利用点激光测头的组合,实现倾角在[0°,180°]内的复杂自由曲面的完整测量。

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