[發明專利]一種激光掃描檢測中的取點方法

有效

• 申請號: 201711443519.7
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108168456B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 陳葉金
• 申請（專利權）人: 南京鑫業誠智能科技有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 劉松

本發明公開了一種激光掃描檢測中的取點新方法，屬于機加工技術領域，本發明通過測量點位附近最可靠的特征邊沿做參考基準，通過設定特征邊搜尋方向，保證取到合適的邊沿；通過指定偏移量，取到正確的測量點位，同時可以設置取點寬度，用于做一些平滑濾波、中值濾波之類的處理，使得測量數據更穩定，解決零件本身測量部位位置度偏差造成測量取點點位存在偏差的問題，無需額外增加視覺系統，降低成本；本發明取點方法靈活，可選更穩定的邊沿作為參考基準，保證取點成功率與穩定性。

技術領域

本發明屬于機加工技術領域，特別涉及一種激光掃描檢測中的取點方法。

背景技術

激光掃描檢測為搭載激光位移傳感器的檢測設備快速提取零件表面輪廓信息的一種方式。在正確提取輪廓信息后，設備通常需要根據預設的測量位置進行幾何計算，以得到該零件的高度方向的加工偏差。而由于零件本身各部分存在加工的位置度偏差，導致即使設備選用完美的工件夾具進行零件固定后，仍無法理想在準確的測量點位進行取值計算。

現有激光檢測系統的客觀缺點：

1.現有激光檢測系統多忽視此偏差造成的影響，直接在零件表面輪廓的預設點位取點進行計算，引進較大測量誤差。

2.特別當零件加工偏差較大時(零件XY平面方向的各部位位置度偏差)，或需要取的測量點位所在特征邊寬度較窄時，甚至導致測量系統取錯測量位置，導致測量數據無效。

3.為解決此類問題，一部分設備引進了視覺模塊以進行產品位置定位，這通常增加了設備復雜度及設備成本。

發明內容

本發明的目的是提供一種激光掃描檢測中的取點方法，解決了現有技術的不足。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種激光掃描檢測中的取點方法，包括如下步驟：

步驟1：在加工中心將零件的輪廓加工完成，所述加工中心配套設有用于掃描零件的含激光位移傳感器的檢測設備；

步驟2：在檢測設備中設定四個取點參數，所述四個取點參數包括特征高度、特征邊搜尋方向、取點偏移量和取點寬度；

所述特征高度不高于零件的輪廓高度；所述特征邊搜尋方向為從左至右或從右至左；

步驟3：在檢測設備中預設掃描路徑，激光位移傳感器沿著零件表面根據掃描路徑進行掃描；掃描后得到零件的表面輪廓形狀數據；檢測設備控制激光位移傳感器沿特征邊搜尋方向與特征高度在零件表面進行搜尋，將激光位移傳感器按找特征高度搜尋到的第一個零件輪廓上的邊沿作為特征邊；檢測設備記錄特征邊所在坐標；

步驟4：檢測設備以特征邊的坐標為基礎，根據取點偏移量的取值進行偏移：取點偏移量為正數或負數，取點偏移量若為正，則向右偏移，即坐標正向偏移；取點偏移量若為負，則向左偏移，即坐標負向偏移，偏移后，檢測設備根據特征高度和偏移后的特征邊的坐標得到一個測量中心點坐標；

步驟5：在掃描得到的零件表面輪廓上，以測量中心點為基點，根據取點寬度在零件的輪廓上建立用于計算的測量帶，測量帶的中點為測量中心點，檢測設備提取測量帶上的輪廓形狀，離散化為數據點集；數據點集中的每一個點均包括一個坐標值和一個高度值；

步驟6：對步驟5中獲取的數據點集中的所有點的z軸向上的坐標進行濾波處理，得到零件表面對應測量中心點坐標的高度值。

在執行步驟6時，采用的濾波處理為平滑濾波或中值濾波。

所述偏移量的取值取決于測量臺階的寬度，設定與特征邊相鄰的臺階寬度為W，則偏移量通常取為W/2；所述取點寬度的取值為W/4。

執行步驟5時，坐標值為x軸向和y軸向上的坐標，高度值為z軸向上的坐標。