[发明专利]一种激光与光学复合测头测量方法及装置

说明书

本发明提供了一种激光与光学复合测头测量方法及装置。其中，一种激光与光学复合测头测量方法，当复合测头及测头座安装于三坐标机上后可通过其光学测量系统完成待测件的识别与特征测量，其具体步骤如下：导入CAD模型，选取测量特征，建立光学测量坐标系，复合测头获取多点位信息，该多点位信息包括一次获取的包含形状和位置特征的从P1～Pn大量点位信息，依据包含形状和位置特征的从P1～Pn大量点位信息进行测量数据的拟合和对比，建立工件坐标系，完成测量。本发明还提供了一种激光与光学复合测头测量装置，包括一三坐标机，设置在三坐标机上的侧头座，设置在侧头座底部的B角旋转部，与旋转部连接的光学镜头组件。

技术领域

本发明提供了一种激光与光学的复合测头测量技术与结构，特别涉及复合测头的坐标系创建与扫描测量，尤其涉及一种激光与光学复合测头测量方法及装置。

背景技术

目前为应对市场对3D玻璃测量或其他需要非接触式测量的曲面时，大多采用点激光测头。

点激光测头扫描采点时，其最小取点间隔的局限性，导致在无明显棱角特征时单独使用点激光时很难创建坐标系，若使用夹具则不适应于高精度测量，若一定使用点激光寻边法采点则对被测件特征与设备都要求极高且花费大量时间。因此单纯使用点激光在测量方案、数据处理与适应性上有较大局限。并且其一般用于完成垂直于激光路径较小偏角特征的测量，当需要进行大偏角特征测量时，随着偏角增大测量精度会快速降低直至无法测量。此时为完成测量需增配第四轴转台，以四轴联动方式完成测量，进一步从程序处理及数据叠合上增大难度，且导致硬件成本大幅上升。

发明内容

本发明提供一种点激光与光学复合测头的测量技术，可通过该技术解决单一点激光测头的适应性问题，可快速方便的创建坐标系。并且同时解决大偏角测量时精度下降或无法测量的问题，解决需四轴联动测量的技术难点，新的技术方案可直接使用测量机三轴联动配合测头转角完成测量。

本发明采用的技术方案为：

一种激光与光学复合测头测量方法，当复合测头及测头座安装于三坐标机上后可通过其光学测量系统完成待测件的识别与特征测量，其具体步骤如下：导入CAD模型，选取测量特征，建立光学测量坐标系，复合测头获取多点位信息，该多点位信息包括一次获取的包含形状和位置特征的从P1～Pn大量点位信息，依据包含形状和位置特征的从P1～Pn大量点位信息进行测量数据的拟合和对比，建立工件坐标系，完成测量。

一种激光与光学复合测头测量方法，当复合测头及测头座安装于三坐标机上后可通过其光学测量系统完成待测件的识别与特征测量，其具体步骤如下：导入CAD模型，选取测量特征，建立点激光测量坐标系，通过三次寻边采点，获取从P1到P2再到P3单点位信息，依据获取的从P1到P2再到P3单点位信息通过点、线、面三个形式进行测量数据的拟合和比对，完成测量。

一种激光与光学复合测头测量方法，当复合测头及测头座安装于三坐标机上后可通过其光学测量系统完成待测件的识别与特征测量，其具体步骤如下：导入CAD模型，选取测量特征，建立复合侧头测量坐标系，分析测量特征，依据测量特征生成测量路径和程序，依据测量路径和程序生成测量机三轴运动路径以及生成调整激光路径补全测量区域，对测量数据进行拟合和对比，完成测量。

一种激光与光学复合测头测量方法，当复合测头及测头座安装于三坐标机上后可通过其光学测量系统完成待测件的识别与特征测量，其具体步骤如下：导入CAD模型，选取测量特征，建立点激光及转台运动测量坐标系，分析测量特征，依据测量特征生成测量路径和程序，依据测量路径和程序生成测量机三轴运动路径以及生成调整激光路径补全测量区域，对测量数据进行拟合和对比，完成测量。

进一步地，还包括复合测头的校正，其具体的步骤如下：调校激光侧头偏角，校准激光侧头，将测头座旋转至不同A/B角度进行标定待用，当旋转角相同时，两侧头分别测量标准球，对测量校准数据进行拟合和处理，完成复合侧头相对关系的校准。