[發明專利]三坐標測量機測量平面度的樣本點優化選取方法

有效

• 申請號: 201310221048.0
• 申請日: 2013-06-04
• 公開（公告）號: CN103335626A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 肯特;杜世昌;王猛;奚立峰
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01B21/30
• 分類號: G01B21/30;G01B21/20
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種三坐標測量機測量平面度的樣本點優化選取方法，其特征在于,包括以下步驟：

第一步：預檢測

采用三維高分辨率表面形貌測量技術對多件同一生產系統依次生產的零件表面進行測量作為預檢測，得到三維高密度點云數據，以及以彩色表示的表面形貌圖像；

第二步：確定系統誤差模式

根據點云數據與表面形貌圖像，記錄表面高度最高與最低的極限點出現的位置以及出現頻率，統計結果后，出現最高與最低極限點次數較多的位置即是該零件的系統誤差所在位置；在系統誤差所在位置分別選取若干個樣本點作為樣本點集，計算樣本點集內每一樣本點的平面度偏差，將擁有最大平面度偏差的樣本點作為之后搜索過程的初始樣本點；

第三步：設定搜索過程參數

根據被測零件表面積設定搜索過程參數，包括搜索移動步長△S，禁忌列表容量C，妥協移動數CM，以及總移動數M；從初始樣本點(x₀,y₀)點開始移動，則搜索可移動的方向有(x₀+△s,y₀),(x₀-△s,y₀),(x₀,y₀+△s),(x₀,y₀-△s)四個方向，其中，△S為搜索移動步長；將以上四步移動作為候選移動列表，分別對其進行平面度偏差計算，從中選取平面度偏差最大的位置點作為下一位置，同時當前點(x₀,y₀)寫入禁忌列表，在一定禁忌表容量內不得出現；

第四步：妥協移動

當所有候選位置點平面度偏差都小于現有位置點的偏差時，依舊選取備選位置點中偏差較大的點作為下一步的位置點，將這一次移動稱為妥協移動；第三步中設定的最大妥協移動次數為CM，當妥協移動次數大于CM時，表明搜索過程無法找到更大的平面偏差，因此最優樣本點就是之前搜索過程中找到的最大偏差位置點，搜索結束；

第五步：搜索結束條件

當搜索移動次數達到第三步中設定的總移動數M時，搜索過程結束，最優樣本點為搜索過程中平面度偏差最大的樣本點。

2.根據權利要求1所述的三坐標測量機測量平面度的樣本點優化選取方法，其特征在于，第一步中，三維高分辨率表面形貌測量技術橫向與縱向最小測量間隔為0.15mm，垂直方向高度測量精度達1μm，測量范圍達到500mm*300mm，測點密度達到每平方毫米40個測量點。

3.根據權利要求1所述的三坐標測量機測量平面度的樣本點優化選取方法，其特征在于，第二步中，應用MATLAB軟件記錄平面度最大偏差樣本點出現頻率與位置，以及讀入所需點云數據并且計算平面度偏差，確定制造系統的系統誤差模式。

4.根據權利要求1所述的三坐標測量機測量平面度的樣本點優化選取方法，其特征在于，第三步中，

搜索移動步長△S小于被測平面邊長的1/20且大于1mm；

禁忌列表容量C為3-5；

妥協移動數CM為3-10；

總移動數M根據被測平面表面積設定。

5.根據權利要求4所述的三坐標測量機測量平面度的樣本點優化選取方法，其特征在于，應用MATLAB軟件進行搜索過程模擬。

6.根據權利要求1所述的三坐標測量機測量平面度的樣本點優化選取方法，其特征在于，第一步中，采用三維高分辨率表面形貌測量技術對八件以上同一生產系統依次生產的零件表面進行測量。