[发明专利]一种大型回转体内孔测量系统和测量方法

权利要求书

1.一种大型回转体内孔测量系统，用于测量待测件的内孔直径、圆度和圆柱度，其特征在于，包括：

基准平台，设置有用于放置所述待测件的承载部；

测量装置，包括依次设置的固定底座、升降机构和旋转盘，放置在所述基准平台上；

两个激光测距传感器，同轴安装在所述旋转盘上且测距激光在同一直线上方向相反；

所述旋转盘和所述激光测距传感器延伸至所述待测件的内孔中；

所述激光测距传感器可绕与所述旋转盘连接处转动，且两个激光测距传感器上采集点之间距离为定值，记为辅助距离；

测量过程中，两个激光测距传感器同步绕与所述旋转盘连接处转动，采集激光测距传感器位于同一位置下各个角度的距离数据，旋转盘转动，采集激光测距传感器位于不同位置下各个角度的距离数据，升降机构控制升降，获得激光测距传感器位于不同高度下且不同位置下各个角度的距离数据，根据所述同一位置下各个角度的距离数据、所述不同位置下各个角度的距离数据、所述不同高度下且不同位置下各个角度的距离数据以及所述辅助距离基于预设规则计算获得内孔直径、圆度和圆柱度。

2.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于：

所述升降机构一端与所述固定底座固定连接，另一端与所述旋转盘转动连接。

3.一种大型回转体内孔测量方法，应用上述权利要求1或2所述的测量系统，包括以下步骤：

将待测件和测量装置放置在基准平台，使得测量装置上的旋转盘以及两个同轴安装的激光测距传感器位于所述待测件的内孔中；

所述激光测距传感器在旋转盘上转动，和/或转动盘带动激光测距传感器转动，和/或升降机构升降带动转动盘和激光测距传感器上下移动；

采集两个激光测距传感器在不同高度和/或不同位置和/或不同角度上的距离数据，分别记为M_(x，y，n)，N_(x，y，n)，其中，n为激光测距传感器位于旋转盘上第n个位置，y为激光测距传感器相对旋转盘转动第y个角度，x为调整升降装置使激光测距传感器位于第x个横切面；

获取辅助距离，根据预设规则基于两个激光测距传感器在不同高度和/或不同位置和/或不同角度上的距离数据和所述辅助距离计算获得所述待测件的内孔直径、圆度和圆柱度；

所述预设规则包括：根据所述距离数据及辅助距离获取某一横切面内某一位置下最长的距离数据为该位置对应的内孔直径；根据不同位置下对应的直径获取该横切面的内径变化，并根据最大内径和最小内径计算获得圆度；根据所述最大内径和最小内径获得最小和最大的圆柱曲面，以计算获得圆柱度。

4.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，所述根据预设规则基于两个激光测距传感器在不同高度和/或不同位置和/或不同角度上的距离数据和所述辅助距离计算获得所述待测件的内孔直径、圆度和圆柱度，包括以下：

获取两个激光测距传感器在随机高度A上第i个位置上各个角度的距离数据集合，记为第i数据集合，基于所述第i数据集合和所述辅助距离采用第一预设规则获得横切面A的第i个内孔直径，其中，i∈{1…n}；

逐个计算横切面A中所有内孔直径，并根据第二预设规则获得横切面A的圆度；

升降结构升降第f次，获取两个激光测距传感器在高度f上第i个位置上各个角度的距离数据集合，记为第f数据集合，基于所述第f数据集合和所述辅助距离采用第一预设规则获得横切面f的内孔直径集合，其中，f∈{1…x}；

逐个计算所有横切面的内孔直径集合，并根据第三预设规则获得圆柱度。