[发明专利]一种复杂型面的联合测量方法

说明书

本发明公开了一种复杂型面的联合测量方法，属于质心测量领域，解决了单种测量技术手段存在的测量精度低等问题。步骤S1：在复杂型面周边设置靶球转站座，每一靶球转站座上均放置反光标志点靶球，靶球中心包括第一反光标志点；在型面表面选取测试点，每一测试点上均粘贴第二反光标志点；步骤S2：利用拍照式测量系统拍摄上述反光标志点，得到其空间坐标值；利用激光跟踪仪测量得到靶球转站座的空间坐标值；步骤S3：基于靶球转站座、第一反光标志点的空间坐标值，优化第二反光标志点的空间坐标值；步骤S4：利用激光扫描仪扫描型面表面，获取初始测量数据；基于优化后的第二反光标志点的空间坐标值矫正初始测量数据，得到型面表面的联合测量数据。

技术领域

本发明属于质心测量领域，具体涉及一种复杂型面的联合测量方法。

背景技术

现阶段，大空间复杂型面产品具有高速、结构复杂、装配精度要求高等特点。因此，在测量大空间复杂型面产品表面的过程中，需要保证所选取的测量方法既能够覆盖检测所有数据、又能够在大空间范围内保持较低的精度损失。

目前，大空间复杂型面产品的测量方法通常采用激光跟踪仪、拍照式测量系统或光学扫描仪等测量技术手段。但是，采用单种测量技术手段对大空间复杂型面产品进行测量，存在以下问题：测量方式单一、数据形式覆盖不全面、测量范围存在限制、测量精度不易控制等弊端，无法满足大空间复杂型面产品的检测需求。同时，现有技术中缺少将上述测量技术手段组合以得到大空间复杂型面产品表面的精确测量结果的方法。

发明内容

鉴于上述分析，本发明旨在提供一种复杂型面的联合测量方法，解决了现有技术中的单种测量技术手段存在测量方式单一、数据形式覆盖不全面、测量范围存在限制或测量精度不易控制的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种复杂型面的联合测量方法，包括如下步骤：

步骤S1：在被测复杂型面的周边设置多个靶球转站座，每一靶球转站座上均放置反光标志点靶球，所述靶球的中心包括第一反光标志点；在被测复杂型面表面选取多个测试点，每一测试点上均粘贴第二反光标志点；

步骤S2：利用拍照式测量系统拍摄所述第一反光标志点和第二反光标志点，得到第一反光标志点、第二反光标志点的空间坐标值；以及，利用激光跟踪仪测量得到所有靶球转站座的空间坐标值；

基于所有靶球转站座、第一反光标志点的空间坐标值，优化第二反光标志点的空间坐标值；

步骤S4：利用激光扫描仪扫描被测复杂型面表面，获取初始测量数据；基于优化后的第二反光标志点的空间坐标值，矫正所述初始测量数据，得到被测复杂型面表面的联合测量数据。

在上述方案的基础上，本实施例还进行了如下改进：

进一步，所述步骤S3中包括：

步骤S31：基于所述反光标志点靶球与相应的靶球转站座之间的位置关系，对所述第一反光标志点的空间坐标值进行转换，得到相应靶球转站座的待校准坐标值；

步骤S32：拟合靶球转站座的待校准坐标值与空间坐标值，得到拟合函数关系；

步骤S33：基于所述拟合函数关系，优化所述第二反光标志点的空间坐标值。

进一步，在所述步骤S32中，通过最小二乘法拟合靶球转站座的待校准坐标值与空间坐标值。

进一步，在所述步骤S4中，包括：

步骤S41：利用激光扫描仪扫描被测复杂型面表面，获取初始测量数据；所述初始测量数据中包含一个或多个第二反光标志点的激光扫描数据；

步骤S42：基于所述第二反光标志点的激光扫描数据与所述第二反光标志点优化后的空间坐标值之间的空间映射关系，得到矫正函数关系；