[发明专利]基于测距传感器的复杂曲面叶片迭代扫描测量方法

摘要

一种基于测距传感器的复杂曲面叶片迭代扫描测量方法，不需要坐标系配准，克服测量景深引起的测量精度差的问题。采用的方法是，通过测距传感器在Z轴坐标值恒定的状态下进行直接扫描测量获取部分点，采用三次B样条插值拟合曲线作为测量路径进行再次扫描测量，通过判断直到测量值满足设定阈值要求后，完成该次扫描。通过不断的循环与角度调整，完成叶片表面的整体数据扫描。本发明的有益效果是克服了采用测距传感器测量复杂曲面时的致命的缺点，不需要进行过程繁琐、耗时和不稳定的坐标系配准。充分利用了点激光测距传感器能够直接测量强反光表面的特性，实现了复杂曲面叶片的高精度、快速测量。

主权项

基于测距传感器的复杂曲面叶片迭代扫描测量方法，该方法由测距传感器在多轴控制的测量系统的运动过程中实现，其特征在于：具体由以下步骤实现：步骤1.将被测叶片置于测量系统的工作台上，调整被测叶片与测距传感器的距离及方向，使被测叶片的全部测量点全部在测距传感器的测量范围内,设置测距传感器的测量景深方向与测量系统的Z轴方向相同，定义：OS为测距传感器景深距离中心；ZS为测距传感器与OS之间测距，也就是传感器参数中给定的最佳测量距离；2δ为测距传感器景深范围；ZS‑δ，ZS+δ为测距传感器扫描测量工作距离；步骤2.测距传感器在Z轴坐标值恒定的状态下，确定测量起始点P1和终止点P2，测距传感器起始点P1,至终止点P2沿水平X轴方向线性进行扫描测量，获取一组P1与P2连线Z轴坐标距离±δ范围内的测量点数据；步骤3.利用步骤2获取一组测量点数据中，拟合出被测叶片该扫描截面曲线；步骤4.测量系统将步骤3拟合出被测叶片该扫描截面曲线作为测量路径，对被测叶片该扫描截面进行扫描测量，获取一组扫描测量点数据；步骤5.对步骤4获取一组扫描测量点数据中，每个扫描测量点数的数据进行判断，当所有扫描测量点数据中的Z轴坐标值全部在ZSK±δ范围内，本次扫描测量结束，保留测量数据，则进行步骤7，当扫描测量点数据中的Z轴坐标值有超出ZSK±δ范围的描测量点，则进行步骤6，ZSK为第K个扫描测量点，测距传感器景深距离中心的Z轴坐标值；步骤6.当扫描测量点数据中的Z轴坐标值有超出ZK±δ范围的描测量点时，重复步骤3，利用步骤4获取一组测量点数据，重新拟合出被测叶片该扫描截面曲线，按本步骤拟合出被测叶片该扫描截面曲线重复步骤4和步骤5；步骤7.步骤5判断当所有扫描测量点数据中的Z轴坐标值全部在ZN±δ范围内，测量系统按设计的垂直Y轴坐标值，重复进行步骤2、步骤3、步骤4、步骤5，直到所有平行截面扫描测量结束。