[發明專利]一種基于線激光傳感器的葉片輪廓測量方法及裝置和系統

有效

• 申請號: 202010322903.7
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111504223B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 荊亮
• 申請（專利權）人: 荊亮
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 符繼超

本發明公開了一種基于線激光傳感器的葉片輪廓測量方法及裝置和系統，其中，基于線激光傳感器的葉片輪廓測量方法包括：基于線激光傳感器對待測量葉片進行實時測量，采集大量實時測量數據；對所述大量實時測量數據進行匹配，選取與所述標準數據相對應的點數據；采用最小二乘法，將所述相對應的點數據與所述標準數據逐一進行配準；當配準完成后，生成所述葉片的測量結果。該方法基于線激光傳感器做為葉片輪廓測量工具，結合葉片模型數據，采用最小二乘法配準葉片輪廓，實現快速測量；與三坐標測量相比，在測量精度相當的情況下，測量效率顯著提高。

技術領域

本發明涉及激光測量配準技術領域，特別涉及一種基于線激光傳感器的葉片輪廓測量方法及裝置和系統。

背景技術

航空發動機葉片幾何形狀復雜、尺寸跨度大、加工精度要求高等特點決定其成為了航空發動機中加工制造的難點，同時也對航空發動機葉片加工質量檢測精度和檢測效率提出了更高要求。航空發動機葉片檢測技術已逐步從定性檢測到定量檢測，從接觸式檢測到非接觸式檢測，從傳統手工檢測到自動數字化檢測，從二維比對檢測到多自由度組合檢測，從單一規格大批量檢測到多規格小批量檢測。

隨著國內航空發動機技術的發展，產能的不斷增加，對葉片加工精度及快速測量要求日益增加。當前葉片生產廠家主要采用三坐標多葉片加工精度、外形輪廓進行測量，這種方式雖然精度較高，但是測量速度較低，要求測量時處于恒溫環境下且采樣效率較低，很難滿足大批量生產和檢測的需求。

發明內容

本發明的目的則是解決了現有技術中，對航空發動機葉片測量效率低下的問題，提供了一種基于線激光傳感器的葉片輪廓測量方法及裝置和系統。

第一方面，本發明實施例提供一種基于線激光傳感器的葉片輪廓測量方法，包括：

S1、獲取待測量葉片的標準數據；所述標準數據為葉片模型數據；

S2、通過線激光傳感器對待測量葉片進行實時測量，采集大量實時測量數據；

S3、對所述大量實時測量數據進行匹配，選取與所述標準數據相對應的點數據；

S4、采用最小二乘法，將所述相對應的點數據與所述標準數據逐一進行配準；

S5、當配準完成后，生成所述葉片的測量結果。

在一個實施例中，所述步驟S3包括：

S31、計算所述標準數據相鄰點之間的斜率、距離，生成基準數據集；

S32、計算所述大量實時測量數據中各個點與相鄰點之間的斜率、距離，生成測試數據集；

S33、將所述測試數據集與所述基準數據集進行匹配，在所述大量實時數據中，選取斜率和距離均為最小誤差的匹配對應的點數據。

在一個實施例中，所述步驟S4包括：

設：所述標準數據點為第一數據集合：[(x₁,y₁),(x₂,y₂)...(x_n,y_n)]；

設：選取斜率和距離均為最小誤差的匹配對應的點數據集合為第二數據集合：[(x′₁,y′₁),(x'₂,y'₂)...(x'_n,y_'n)]；

通過計算旋轉角度及X軸Z軸的偏移量，將所述第二數據集合與第一數據集合的距離平方和最大或平方差為最小時，凍結第二數據集合對應的第二輪廓與第一數據集合對應的第一輪廓的相互位置關系；

選擇所述第一輪廓與所述第二輪廓之間的最大距離及最小距離參數；所述最大距離為最大誤差，所述最小距離參數為最小誤差。