[发明专利]基于深矢高工件的内壁测量系统以及测量方法

权利要求书

1.基于深矢高工件的内壁测量系统，其特征在于，包括：

水平底座，其上设有XY定位平台，XY定位平台包括X方向移动的X向运动平台以及Y方向移动的Y向运动平台；

转台，设置在XY定位平台上，用于绕Z向旋转；

工件座，设置在所述转台上，用于放置深矢高工件；

竖直底座，其上设有Z方向移动的Z向运动平台；

侧向计，设置在所述Z向运动平台上，用于对深矢高工件的内壁侧壁进行测量；以及

轴向计，设置在所述Z向运动平台上用于对深矢高工件的内壁底壁进行测量。

2.根据权利要求1所述的一种基于深矢高工件的内壁测量系统，其特征在于：还包括第一构件空间姿态调整装置，设置在所述转台与所述工件座之间，用于驱动所述工件座绕X向旋转或/和绕Y向旋转；

还包括两个第二空间姿态调整装置，其设置在所述Z向运动平台上；所述侧向计和轴向计分别设置在对应的所述第二空间姿态调整装置上；第二空间姿态调整装置用于驱动所述侧向计和轴向计绕X向旋转或/和Z向旋转。

3.基于深矢高工件的内壁测量方法，用于如权利要求1-2中任意一项所述的基于深矢高工件的内壁测量系统中，其特征在于，包括：

步骤(1)矫正侧向计与轴向计至竖直状态；

步骤(2)矫正工件座使所述深矢高工件处于水平状态；

步骤(3)通过使侧向计沿深矢高工件的母线抵靠在深矢高工件内壁侧壁上移动，来测量深矢高工件内壁侧壁的面形；通过使轴向计沿深矢高工件的母线底座在深矢高工件轴内壁底壁上移动，来计测量深矢高工件内壁底壁的面形；

步骤(4)拼接内壁侧壁的面形与内壁底壁的面形得到完整的深矢高工件面形。

4.根据权利要求3所述的基于深矢高工件的内壁测量方法，其特征在于：所述侧向计与轴向计具有测量球，通过测量球抵靠在深矢高工件的内壁上；在步骤(3)的过程中，存在测量球轨迹，并在测量球轨迹上存在点坐标P_Ai(x₀,y_Ai,z_Ai)，该点相对坐标系存在斜率k_Ai与对应倾角θ_Ai；根据斜率k_Ai与对应倾角θ_Ai计算得到测量球在θ_Ai角度下的半径；根据一一映射关系，可以得到对应点坐标P_Ai(x₀,y_Ai,z_Ai)的内壁侧壁点坐标P_Ai′(x₀′,y_Ai′,z_Ai′)；通过计算多个点坐标P_Ai(x₀,y_Ai,z_Ai)相对应的内壁侧壁点坐标P_Ai′(x₀′,y_Ai′,z_Ai′)；；

在步骤(3)的过程中，存在测量球轨迹，并在测量球轨迹上存在点坐标P_Bi(x₀,y_Bi,z_Bi)，该点相对坐标系存在斜率k_Bi与对应倾角θ_Bi；根据斜率k_Bi与对应倾角θ_Bi计算得到测量球在θ_Bi角度下的半径；根据一一映射关系，可以得到对应点坐标P_Bi(x₀,y_Bi,z_Bi)的内壁侧壁点坐标P_Bi′(x₀′,y_Bi′,z_Bi′)；通过计算多个点坐标P_Bi(x₀,y_Bi,z_BBi)相对应的内壁侧壁点坐标P_Bi′(x₀′,y_Bi′,z_Bi′)。