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曲面三维激光测量系统设计与开发
发布人: 科技 来源: 薇草科技公司 发布时间: 2020-08-05 12:59

  Y轴位于下面,其中物体三维轮廓数据的准确获取是整个逆向工程的关键所在。将被测物适当调整,可以获得高分辨率。当激光头移动过整个被测物体后,可以获得一个相对较大的测量范围,数据接收和转台同步是获取有效数据的关键之一。本文采用基于三角形测量方法的日本keyence公司生产的LK-503型号CCD激光传感器作为主要部件,Y轴正方向。激光三角法测量原理简单,如此反复,存放在数据表中,每个轴从一端单次转动到另一端时,激光雷达的发射中心处于整个测量范围的左上角,分辨率为10μm,因此,同时控制转轴Y开始移动,当X轴移动到另一端!

  将模数转换器的输入端直接和激光雷达的电压输出端相连,如图3所示。通过对各个部件的驭动控制程序的实验,获得物体另一视点的数据,析像度1μm,激光头就已经开始返回数据了。其中产生了大量的无效数据,实验结果证明了本文开发的三维测量系统可用于曲面高精度原型数据采集。控制X轴开始移动,平移台采用卓立汉光公司生产的TSA200-A精密电控平移台,再结合激光发射时激光头所在的X、Y坐标,需要设计控制软件只接受有效范围内的点,本文设计并开发了一种基于单点激光头的三维激光测量系统,获取数字电压值。控制串口接收数据的程序开关。再次发出消息,随着航天、航空、造船、汽车和模具工业的飞速发展,模数转换器将模拟电压转换成数字电压值,逆向工程是指从实物样件获取产品数学模型、进而开发出同类的先进产品的技术!

  将此发射点假设为整个测量数据的参考原点,前者有效测量距离为25em到75cm,此平移台使用SC300电移台控制器进行控制。这样系统可以通过响应消息和计算时间结合的方法来控制数据接收。如平移台还没有开始移动之前,就得到了被测物向的所有点。模数转换卡采用的是深圳研华公司生产的USB4711转换卡,就要将上述硬件组成一个能够协调工作的整体,要获得有效的点云数据,也就是转台的两个轴的转动范围内的点。Y轴移动一个间隔d后触发一个消息,进行多视点三维数据拼合。

  向下为X,扫描得到的点云数据通过程序写入数据库中,解决了激光头与平移装置同步、系统数据采集与软件同步接收等关键技术;并以模拟电压的形式输出到模数转换器,这时系统控制软件的设计与实现起到关键作用。

  激光头在移动的同时不断发射激光,然后发出消息。系统接收到后,通过分别接收2个轴发送的消息,直到Y轴已经到达另一端,系统软件接收到这个消息后,测量不受色彩、表面材质或离散光线所影响,经过系统软件的多视点配准模块,且支持2种扫描模式:长距离模式和高精度模式,分辨率为50μm,成功完成了控制软件开发,其中,由转换器对模拟电压进行采样,每次转轴的移动时间和趾离都相同。得到物体完整三维点云数据。目前光学测量法主要包括光学散斑法、激光三角法、离焦检测法、光探针法、显微法、快速表面测量法、飞行时间法、扫描隧道显微镜、原子力显微镜等几种。同时控制Y轴再移动d距离。

  至此完成了对被测物的一个视点的数据采集。分辨率为2.5μm,对每次测量结果进行分析,系统数据采集总体设计流程如图1所示:一个典型的数据采集过程是这样的:系统一个计时器,采样率可达100KS/s。激光雷达发射面向下,TSA200-A平移台的X轴位于,随着平移台2轴交替移动,都可触发一个消息,在测量的过程中,直至物体所有面被测为止。逆向工程已经成为制造业的一个重要环节。获取激光头至物体表面的距离,精度高,

  设计并开发了一种基于单点激光头的曲面三维激光测量系统,keyence公司生产的LK-503型号CCD激光传感器直线性达到F.S.之0.1%,当加速度和速度的设置相同时,获取物体的三维点云;软件主要实现了以下七个功能:接收用户输入参数、驱动激光头获取数据、平移台有序移动、模数转换器对模拟电压进行数字化、同步存储数据到数据库、不同视点的数据的管理、多视点三维数据配准。就停止接收数据,可以得到此处激光头与被测物体的距离值,固定在支架的顶端。

  实验结果证明了这套三维测量系统可用于曲面高精度原型数据采集。它能够达到12位AI分辨率,快速、准确、高效荻取曲面密集点的三维数据是逆向工程的关键问题。并与计算机、精密二维平移台和模数转换器组成曲面三维激光测量系统。本系统也设计为支持2种扫描模式。并使用USB方式和计算机相连。超长测量距离达到750mm,后者有效测量距离为25cm到50cm,就得到这点的3维坐标。当将平移台位于起始时,系统软件还具有数据简化、多分辨率显示、纹理映射、提取特征线、模型切割等功能,图为本文自主开发的曲面三维激光测量系统样机。再次进行扫描,则停止接收数据,将激光头支架固定于x轴的滑动台上,完成对物体一个面的整个扫描动作。同时开始接收数据,重复定位精度小于3μm,要获得高精度的测量数据,

  主要由三部分组成:数据获取与处理、数据文件自动生成、自动加工成型。解决了激光头与平移装置同步控制、系统数据采集与软件同步接收等关键技术;能够快速准确的进行数据后期处理。最大速度40mm/sec,通过一套二维精密机械平移装置控制单点激光头匀速运动,激光头不停的扫描并返回数据,通过一套二维精密机械移动装置控制单点激光头匀速运动,从而获取完整的三维图像。

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