一种复杂微型件的非接触逆向测量方法及其测量装置制造方法及图纸

技术编号:3804087 阅读:202 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种复杂微型件的非接触逆向测量方法,1.将待测量的复杂微型件喷涂显影剂并干燥处理;2.将经过干燥处理的复杂微型件放置于测量装置的涂有不反光黑色涂层的台体上,此时,复杂微型件与测量装置构成一个整体,通过测量机对该整体的三维数据进行测量,并将测量的三维数据保存至计算机中,然后从计算机中再删除测量装置的三维数据,即得到复杂微型件的三维测量数据;本发明专利技术具有测量数据全面、准确,实施便捷的特点,通过与测量装置相互配合,能够对复杂微型件进行多视角三维数据测量,解决了因为复杂微型件过小难以实现全角度测量的问题,本发明专利技术的测量装置结构简单,成本低,容易实现,便于推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于逆向工程测量领域,具体涉及一种复杂微型件的非接触逆向测 量方法及其测量装置。
技术介绍
逆向测量技术在制造业尤其是精密制造业的应用及其广泛,是快速实现从 样板到三维模型,从三维模型到产品的方法。数据测量根据测量原理的不同, 可分为接触数据测量和非接触数据测量。基于非接触的逆向数据测量,是通过 光学测量来实现的,测量机发出莫尔文光到被测物表面,通过摄像头采集实物 表面三维离散数据,并反馈到计算机进行储存。非接触式测量方式在测量过程 中没有测头接触被测表面,避免了测头或被测表面的损伤和测头半径的补偿, 不仅速度快,而且自动化程度高,适用于各种软硬材料的各类复杂曲面模型的 微观或宏观部位的三维高速测量,因此在很多工程中和科学研究中都采用这种在当今时代,随着各种精密产品的不断融入生活,对小型件尤其是微型件 的逆向测量也开始成为一大趋势。由于微型件的表面积小,贴一个标志点就可 能挡住了被测物体的大部分面积,很难用标识点拼接的方式进行测量。有不少 技术人员就选用非标志点测量,即单面扫描的方式。由于单面扫描只能扫描一 次,只有一个视角,数据极其不全面,对于要求有多视角及多角度三维数据的 微型件来说,用单面扫描的方式是不够的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足,提供一种复杂微型件 的非接触逆向测量方法,本方法测量数据全面、准确,实施便捷。 本专利技术的目的还在于提供了一种复杂微型件的测量装置。 本专利技术的目的通过下述方案实现 一种复杂微型件的测量装置,包括涂有 不反光白色涂层且设置有标识点的构件、设置在所述构件之上并涂有不反光黑 色涂层的台体,在台体的中部放置复杂微型件,所述不反光白色涂层为白色油 漆涂层,所述不反光黑色涂层为黑色油漆涂层。所述构件的表面为矩形平面,所述标识点的数量为四颗以上、并相互间隔 不规则地分布在所述矩形平面上,所述台体的整体形状为顶面小、底面大的圆 形凸台,所述圆形凸台的顶面设有夹持复杂微型件的夹持机构。所述圆形凸台两侧纵向剖面形状为弧形。所述夹持机构包括至少两个对称设置的凹槽,所述凹槽内设置有弹簧,弹簧的端部设置有夹紧片。所述构件的整体形状为平截头锥形部件,所述标识点相互间隔并不规则地分布在平截头锥形部件的顶面、侧面,所述台体的形状为倒圆锥形凸台,倒圆锥形凸台的尖端通过支撑杆置于平截头锥形部件的中部。所述平截头锥形部件的母线与倒圆锥形凸台的母线相交所成的角a大于90度,所述倒圆锥形凸台由金属丝弯折而成。一种复杂微型件的非接触逆向测量方法,测量步骤如下 步骤一、将待测量的复杂微型件喷涂显影剂并干燥处理; 步骤二、将经过干燥处理的复杂微型件放置于测量装置的涂有不反光黑色涂层的台体上,此时,复杂微型件与测量装置构成一个被测整体,通过测量机对该被测整体的三维数据进行拍摄,并将拍摄的三维数据保存至计算机中,然后从计算机中再删除测量装置的三维数据,即得到复杂微型件的三维测量数据。所述步骤二中,被测整体三维数据的具体测量方法是,通过调整测量机的 高度,并配合对测量机的镜头进行微调,将测量机的镜头与被测整体之间的距 离调整到焦距,将测量机的光栅调至清晰,进行拍摄,测量机的镜头在对被测 整体进行第一次拍摄时,拍摄面上应有4颗以上标识点,此后每一次拍摄时, 拍摄面上应有l个以上的旧标识点和l颗以上新标识点,总标识点的数量不应少 于4颗,如果对被测整体的局部进行不同角度的重复拍摄时,能够被测量机识 别的旧标识点的数量不少于4颗;在前一次拍摄完成后,调整测量机镜头为下 一次拍摄做准备,在后一次拍摄和前一次拍摄的过程中,当被测整体的拍摄面 与测量机镜头之间仍然保持焦距时,则通过平移测量机继续拍摄,当被测整体 的拍摄面与镜头之间不再保持焦距时,则通过调节测量机高度继续拍摄,使被 测整体的拍摄面与测量机镜头之间继续保持焦距,并调节光栅至清晰状态,然 后进行拍摄。本专利技术相对于现有技术,具有如下的优点及效果具有测量数据全面、准 确,实施便捷的特点,通过与测量装置相互配合,能够对复杂微型件进行多视 角三维数据测量,解决了因为复杂微型件过小难以实现全角度测量的问题,本5专利技术的测量装置结构简单,成本低,容易实现,便予推广应用。附图说明图1是本专利技术复杂微型件的非接触逆向测量方法的流程图。图2是本专利技术复杂微型件的测量装置的结构示意图。图3是本专利技术另一种复杂微型件的测量装置的结构示意图。图4是图3中平截头锥形部件的母线与倒圆锥形凸台的母线交角示意图。具体实施例方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细说明,但本专利技术的实施方式 不限于此。实施例l如图2所示,本专利技术复杂微型件的测量装置,包括了两个部分,第一个部分 是涂有不反光白色涂层且设置有标志点1的构件5,第二个部分是设置在所述构 件5中部之上并涂有不反光黑色涂层的台体2;所述不反光白色涂层为白色油漆涂层,所述不反光黑色涂层为黑色油漆涂层。测量时,将复杂微型件放置在台 体2的中部。所述标识点l为白色圆形,可选用纸质材料,也可以用不反光油漆在构件5 上刷出具有黑色边圈的白色圆面做成永久标识点。所述构件5的表面可采用矩形平面,所述标志点l的数量为四颗以上,并相 互间隔不规则地分布在所述矩形平面上(该矩形平面实际上可采用圆形、菱形 等其他形状直接代替,只要能容得下足够的标志点,且面积大于台体2即可), 所述台体2的整体形状为顶面小、底面大的圆形凸台,所述圆形凸台的顶面设 有夹持复杂微型件的夹持机构,该夹持机构包括三个对称设置在圆形凸台顶面 的凹槽3、弹簧IO、加紧片4,所述弹簧i0置于凹槽3的内部,所述夹紧片4设置 在弹簧10的端部,加紧片4的高度大于凹槽3的深度,以便能够稳固地夹持被测 量的复杂微型件,使复杂微型件更好的固定在圆形凸台顶面的中部,为了使圆 形凸台与构件5之间的平滑过渡,所述圆形凸台两侧的纵向剖面形状呈弧形。 所述平滑过度是为了将前次测量的标识点给下次测量的标识点提供参照坐标 系,从而使计算机自动将复杂微型件和测量装置识别为一个整体,复杂微型件 的数据也不会被计算机判断为其它不相关的物体的数据,从而保持数据的连贯 性和较高准确度。本测量装置一般适用于只有部分外"^^求的复杂微垫件的逆向测量,其充分利用了测量机对涂有不反光黑色涂层台体2不感光的特点,不反光黑色涂层 台体2在经过测量机的摄像头之后成为一切皆无的虚空。因此,即使测量装置 的体积再大,被测量的复杂微型件仍然是测量的中心所在。如图2所示,测量装置中的标识点l按照不规则且相互间隔、交错分布在涂 有不反光白色涂层构件5的表面,以便对涂有不反光黑色涂层台体2上的被测复 杂微型件(图中未示出)进行定位,测量时,将待测量的复杂微型件放置于不 反光黑色涂层台体2的中部,弹簧3利用未释放完的推力从三个方向,通过夹紧 片4将复杂微型件固定。由于整个台体2为黑色(包括弹簧IO、夹紧片4和放弹 簧的凹槽3),测量完成时,与测量机相连的计算机系统的数据接收与处理软件 的显示界面上有很小的一块白色(即被测物体的三维离散数据),然后是一层 黑色虚空(即测量装置的涂有黑色不反光涂层的部分以及背景),接下来的一 层是贴有标识点的中间空出一块的白色边沿(该白色边沿是测量装置的涂有白 色不反光涂层构件5的边沿部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复杂微型件的测量装置,其特征在于:包括涂有不反光白色涂层且设置有标识点的构件、设置在所述构件之上并涂有不反光黑色涂层的台体,在台体的中部放置复杂微型件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘成军阮锋
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:81[中国|广州]

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