CN111024004A - 一种电动剃须刀刀头网罩内侧平面度测量装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种电动剃须刀刀头网罩内侧平面度测量装置,装置设有支架固定板,所述支架固定板上固定有支架,所述支架顶端设有侧向延伸并在端部固定有采集下方待测网罩的第一激光轮廓仪和第二激光轮廓仪,所述第一激光轮廓仪和第二激光轮廓仪下方设有用于固定待测网罩的夹具台。本发明通过双激光轮廓仪头对头布置,依靠精密平移台进行扫描,能够消除视野盲区,完整获取待测对象的数据,采用转台装置,可均匀布置多个网罩夹具,一次可装夹多个网罩,测量多个网罩,效率高,用结构光传感器获取刀齿的表面点云,不同部位噪声水平不同,刀齿边缘区域噪声大、中心区域噪声小,因此截取刀齿中心区域的点云数据进行平面度检测,更接近刀齿真实平面度,可靠性更高。
Description
技术领域
本发明涉及电动剃须刀刀头圆形网罩内侧平面的平面度测量领域,并可扩展用于其他沉孔类零件下沉平面的平面度测量领域。
背景技术
电动剃须刀中90%的科技含量集中在刀头部分,其中以网罩和内刀片为重。电动剃须刀刀头部分主要由不锈钢网罩和内刀片组成,网罩也称静刀片,内刀片也称动刀片,网罩上面辐射状分布多种形状的网眼,胡须进入网眼,被静刀片和动刀片形成的剪刀状结构切断,网罩的网眼起到引导胡须、切割胡须的作用,网罩质量的好坏决定了去除胡须的能力和剃须刀整体的工作效能。
网罩也即静刀片,或称定刀、定刀网罩等,主要由刀齿和网眼组成,一个静刀片一般由两圈刀齿组成,每圈刀齿个数不等,网罩刀齿外侧与皮肤接触,网罩刀齿内侧与旋转的动刀片存在微小间隙,网罩刀齿内侧表面为平面,如双平、三环类型的网罩,或者为拱形曲面,如双拱类型的网罩,刀齿内侧边缘的刃角以及刀齿内侧面的一致性是影响刀头性能的重要因素。
刀齿内侧面的一致性可采用平面度进行衡量,可由人工通过千分表测量完成,具体操作为:用千分表测头顶紧刀齿内侧平面,旋转网罩一周,使千分表测头接触每一个刀齿内侧面的相同位置,观察千分表的最大读数和最小读数,二者之差即为刀齿内侧面某位置的平面度。
传统的依靠千分表人工检测的方法,测量粗糙,效率低下,同时由于无法充分保证千分表测头接触的刀齿内侧面全部为同一位置,测量精度低、不可靠,尤其对双拱类型的网罩,测量结果常常偏大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种能够准确、高效的测量方法,能够测量电动剃须刀刀头圆形网罩的刀齿内侧面固定同心圆位置处的平面度。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:一种电动剃须刀刀头网罩内侧平面度测量装置,装置设有支架固定板,所述支架固定板上固定有支架,所述支架顶端设有侧向延伸并在端部固定有采集下方待测网罩的第一激光轮廓仪和第二激光轮廓仪,所述第一激光轮廓仪和第二激光轮廓仪下方设有用于固定待测网罩的夹具台。
所述第一激光轮廓仪和第二激光轮廓仪均固接在激光轮廓仪安装板的下表面,所述激光轮廓仪安装板安装在精密平移台上,所述精密平移台通过精密平移台连接板固定在支架上。
所述支架旁固定有转台,所述转台上设有至少三个夹具台,每个所述夹具台上设有用于固定待测网罩的V型块,通过旋转转台使夹具台依次转动到激光轮廓仪的下方。
装置设有控制器,所述控制器连接第一激光轮廓仪、第二激光轮廓仪获得所采集数据信息,所述控制器连接转台电控部件、精密平移台电控部件并输出驱动信号,所述控制器根据数据信息输出测量结果数据至存储器和/或显示器。
基于所述电动剃须刀刀头网罩内侧平面度测量装置的控制方法,
1)第一激光轮廓仪和第二激光轮廓仪分别采集两组待测网罩表面点云数据,再将两组点云数据转换至同一个坐标系下构成原始云点PC;
2)针对原始点云PC进行分割获得中心凸起圆平面点云PCC,内圈齿齿面点云PCS、外圈齿齿面点云PCb;
3)采用滤波算法,去除中心凸起圆平面点云PCC,内圈齿齿面点云PCS、外圈齿齿面点云PCb的噪声;
4)根据欧氏距离聚类,对内圈齿齿面点云PCS,获得N个齿面点云{SP1,SP2,…,SPN};
5)根据欧氏距离聚类,对外圈齿齿面点云PCb,获得N个齿面点云{BP1,BP2,…,BPN};
6)在中心凸起圆平面点云PCC的质心附近以固定半径rc(根据设计图纸上中心凸起圆平面半径大小设置,一般设置为中心凸起圆平面半径的3/4)为球形邻域半径取一小块平面点云作为中心凸起圆平面的法向量nc;
7)以内圈齿齿面点云PCS的质心为轴线上的一点,以中心凸起圆平面的法向量nc作为轴线的方向向量,确定网罩精确轴线AL;
8)以轴线AL为轴,以R1和R1+ΔRS为环柱面的小半径和大半径作环柱面,对内圈齿的N个齿面点云{SP1,SP2,…,SPN}分别进行切割,得到内圈齿内侧的N个片状点云{SPI1,SPI2,…,SPIN};
以轴线AL为轴,以R2和R2+ΔRS为环柱面的小半径和大半径作环柱面,对内圈齿的N个齿面点云{SP1,SP2,…,SPN}分别进行切割,得到内圈齿中间的N个片状点云{SPM1,SPM2,…,SPMN};
以轴线AL为轴,以R3和R3+ΔRS为环柱面的小半径和大半径作环柱面,对内圈齿的N个齿面点云{SP1,SP2,…,SPN}分别进行切割,得到内圈齿外侧的N个片状点云{SPE1,SPE2,…,SPEN};
9)针对以上获得的内圈齿内侧的N个片状点云{SPI1,SPI2,…,SPIN},对于每一个片状点云SPIi,均以其质心为球心,以固定半径rs为球形邻域半径,得到属于球形邻域内的点云块SPISi,可获得N个球形邻域点云块{SPIS1,SPIS2,…,SPISN};
针对以上获得的内圈齿中间的N个片状点云{SPM1,SPM2,…,SPMN},对于每一个片状点云SPMi,均以其质心为球心,以固定半径rs为球形邻域半径,得到属于球形邻域内的点云块SPMSi,可获得N个球形邻域点云块{SPMS1,SPMS2,…,SPMSN};
针对以上获得的内圈齿外侧的N个片状点云{SPE1,SPE2,…,SPEN},对于每一个片状点云SPEi,均以其质心为球心,以固定半径rs为球形邻域半径,得到属于球形邻域内的点云块SPESi,可获得N个球形邻域点云块{SPES1,SPES2,…,SPESN};
10)以轴线AL为轴,以R4和R4+ΔRS为环柱面的小半径和大半径作环柱面,对外圈齿的M个齿面点云{BP1,BP2,…,BPM}分别进行切割,得到外圈齿内侧的M个片状点云{BPI1,BPI2,…,BPIM};
以轴线AL为轴,以R5和R5+ΔRS为环柱面的小半径和大半径作环柱面,对外圈齿的M个齿面点云{BP1,BP2,…,BPM}分别进行切割,得到外圈齿中间的M个片状点云{BPM1,BPM2,…,BPMM};
以轴线AL为轴,以R6和R6+ΔRS为环柱面的小半径和大半径作环柱面,对外圈齿的M个齿面点云{BP1,BP2,…,BPM}分别进行切割,得到外圈齿外侧的M个片状点云{BPE1,BPE2,…,BPEM};
11)针对以上获得的外圈齿内侧的M个片状点云{BPI1,BPI2,…,BPIM},对于每一个片状点云BPIi,均以其质心为球心,以固定半径rb为球形邻域半径,得到属于球形邻域内的点云块BPISi,可获得N个球形邻域点云块{BPIS1,BPIS2,…,BPISM};
针对以上获得的外圈齿中间的M个片状点云{BPM1,BPM2,…,BPMM},对于每一个片状点云BPMi,均以其质心为球心,以固定半径rb为球形邻域半径,得到属于球形邻域内的点云块BPMSi,可获得N个球形邻域点云块{BPMS1,BPMS2,…,BPMSM};
针对以上获得的外圈齿外侧的M个片状点云{BPE1,BPE2,…,BPEM},对于每一个片状点云BPEi,均以其质心为球心,以固定半径rb为球形邻域半径,得到属于球形邻域内的点云块BPESi,可获得N个球形邻域点云块{BPES1,BPES2,…,BPESM};
12)根据内圈齿和外圈齿的共六组球形邻域点云块计算对应的平面度。
所述2)根据网罩内侧中心凸起圆平面、内圈齿面和外圈齿面在网罩轴线方向上的投影区域不同对原始点云PC进行分割,获得中心凸起圆平面点云、内圈齿齿面点云和外圈齿齿面点云。
所述12)通过对六组球形邻域点云块以正交距离作为优化目标,用非线性最小平方优化方法拟合平面,计算对应的平面度。
所述12)以某一组点云对应拟合的平面为基准,计算其他组点云相对于此基准的波动情况,计算平面度。
本发明通过双激光轮廓仪头对头布置,依靠精密平移台进行扫描,能够消除视野盲区,完整获取待测对象的数据,采用转台装置,可均匀布置多个网罩夹具,一次可装夹多个网罩,测量多个网罩,效率高,用结构光传感器获取刀齿的表面点云,不同部位噪声水平不同,刀齿边缘区域噪声大、中心区域噪声小,因此截取刀齿中心区域的点云数据进行平面度检测,更接近刀齿真实平面度,可靠性更高。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明:
图1为电动剃须刀刀头网罩内侧平面度测量装置结构示意图;
图2为传感测量装置结构示意图;
图3为工装夹具装置结构示意图;
图4为内圈齿和外圈齿上分别截取三圈刀齿中心区域三圈点云示意图;
图5为激光轮廓仪的视野盲区示意图
图6为刀齿中心点云与刀齿边缘点云示意图;
图7为刀齿、网眼和动刀片结构示意图;
上述图中的标记均为:1、传感测量装置;2、工装夹具装置;
11、支架固定板;12、支架;13、精密平移台连接板;14、精密平移台;15、激光轮廓仪安装板;16、第一激光轮廓仪;17、第二激光轮廓仪;21、转台;22、夹具台;23、V型块;24、待测网罩。
具体实施方式
下面对照附图,通过对实施例的描述,本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等,作进一步详细的说明,以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1所示,本测量装置主要由两部分组成,分别是传感测量装置1和工装夹具装置2。传感测量装置1主要由以下几个部分组成:支架12固定板11、支架12、精密平移台14连接板13、精密平移台14、第一激光轮廓仪16安装板15以及第二激光轮廓仪17和激光轮廓仪等,传感测量装置1采用双激光轮廓仪布置方式,安装方式为头对头安装,主要用于消除视野盲区完整采集网罩内侧下沉刀齿表面点云。
支架12固定板11用于固定整个支架12,其上有通孔,可固定于工作台上;支架12主要用于支撑精密平移台14、第一激光轮廓仪16和第二激光轮廓仪17;精密平移台14连接板13,用于安装精密平移台14;精密平移台14主要用于带动第一激光轮廓仪16和第二激光轮廓仪17进行扫描,其上连接面通过精密平移台14连接板13安装于支架12上,其下安装法兰通过激光轮廓仪安装板15安装第一激光轮廓仪16和第二激光轮廓仪17;激光轮廓仪安装板15主要用于将第一激光轮廓仪16和第二激光轮廓仪17连接于精密平移台14上;第一激光轮廓仪16由精密平移台14带动进行待测量件的扫描,获得待测量件的表面点云;第二激光轮廓仪17由精密平移台14带动进行待测量件的扫描,获得待测量件的表面点云。
如图5所示,单个激光轮廓仪在采集沉孔类零件的孔底表面或者凹槽类零件的槽底表面时存在视野盲区,按照图中的扫描方向进行扫描,激光轮廓仪A的视野盲区为视野盲区A,激光轮廓仪B的视野盲区为视野盲区B,但是如果使激光轮廓仪A和激光轮廓仪B头对头安装,则激光轮廓仪A可扫描到视野盲区B,激光轮廓仪B可扫描到视野盲区A,因此可完整采集孔底或槽底表面点云,也即采用双激光轮廓仪传感器,且头对头安装,可有效消除彼此视野盲区,完整采集孔底或槽底表面点云;
工装夹具装置2主要由以下几个部分组成:转台21、夹具台22、V型块23和V型块23,转台21,由电机驱动,单次转动90度使下一个待检测网罩移动到激光轮廓仪的工作空间内;夹具台22共有4个,均匀分布在转台21上,用于放置V型块23和待测网罩24,V型块23和V型块23用于夹紧和定位网罩,固定于夹具台22上。
采用V型块23定位结构,可根据刀头网罩的外圆柱面进行定位,简单实用;V型定位块可采用一侧定块,一侧动块的形式,通过调节螺母调节动块进行夹紧,也可以采用两侧动块的形式,通过调节螺母调节两个动块向中间运动对网罩进行夹紧;采用转台21装置,可均匀布置多个网罩定位夹具,一次可装夹多个网罩,顺序检测多个网罩;转台21上的网罩定位夹具装置不限于4组,可安排5组、6组或更多组,具体可根据转台21大小、检测需求等进行安排;
测量数据处理方法:
1)精密平移台14与第一激光轮廓仪16组成一个扫描子系统A,精密平移台14和第二激光轮廓仪17组成另外一个扫描子系统B,两个扫描子系统之间的坐标变换关系通过一定方法提前进行标定,因此当平移台运动扫描后可同时获得两块点云,通过提前标定的两个子系统之间的坐标转换关系,可迅速将两部分点云转换至同一个坐标系下进行处理,得到待测网罩24的原始完整点云PC,两个扫描子系统的坐标变换关系可采用现有技术;
2)根据网罩内侧中心凸起圆平面、内圈齿面和外圈齿面在网罩轴线方向上的投影区域(分别为中心小圆、小圆环和大圆环)不同对原始点云PC进行分割,获得中心凸起圆平面点云PCC,内圈齿齿面点云PCS、外圈齿齿面点云PCb,其他部分点云删除不考虑;
3)采用滤波算法,去除中心凸起圆平面点云PCC,内圈齿齿面点云PCS、外圈齿齿面点云PCb的噪声;
4)根据欧氏距离聚类,对内圈齿齿面点云PCS,获得N个齿面点云{SP1,SP2,…,SPN};
5)根据欧氏距离聚类,对外圈齿齿面点云PCb,获得N个齿面点云{BP1,BP2,…,BPN};
6)在中心凸起圆平面点云PCC的质心附近以固定半径rc为球形邻域半径取一小块平面点云作为中心凸起圆平面的法向量nc;
7)以内圈齿齿面点云PCS的质心为轴线上的一点,以中心凸起圆平面的法向量nc作为轴线的方向向量,确定网罩精确轴线AL;
8)以轴线AL为轴,以R1和R1+ΔRS为环柱面的小半径和大半径作环柱面,对内圈齿的N个齿面点云{SP1,SP2,…,SPN}分别进行切割,得到内圈齿内侧的N个片状点云{SPI1,SPI2,…,SPIN};
以轴线AL为轴,以R2和R2+ΔRS为环柱面的小半径和大半径作环柱面,对内圈齿的N个齿面点云{SP1,SP2,…,SPN}分别进行切割,得到内圈齿中间的N个片状点云{SPM1,SPM2,…,SPMN};
以轴线AL为轴,以R3和R3+ΔRS为环柱面的小半径和大半径作环柱面,对内圈齿的N个齿面点云{SP1,SP2,…,SPN}分别进行切割,得到内圈齿外侧的N个片状点云{SPE1,SPE2,…,SPEN};
9)针对以上获得的内圈齿内侧的N个片状点云{SPI1,SPI2,…,SPIN},对于每一个片状点云SPIi,均以其质心为球心,以固定半径rs为球形邻域半径,得到属于球形邻域内的点云块SPISi,可获得N个球形邻域点云块{SPIS1,SPIS2,…,SPISN};
针对以上获得的内圈齿中间的N个片状点云{SPM1,SPM2,…,SPMN},对于每一个片状点云SPMi,均以其质心为球心,以固定半径rs为球形邻域半径,得到属于球形邻域内的点云块SPMSi,可获得N个球形邻域点云块{SPMS1,SPMS2,…,SPMSN};
针对以上获得的内圈齿外侧的N个片状点云{SPE1,SPE2,…,SPEN},对于每一个片状点云SPEi,均以其质心为球心,以固定半径rs为球形邻域半径,得到属于球形邻域内的点云块SPESi,可获得N个球形邻域点云块{SPES1,SPES2,…,SPESN};
10)以轴线AL为轴,以R4和R4+ΔRS为环柱面的小半径和大半径作环柱面,对外圈齿的M个齿面点云{BP1,BP2,…,BPM}分别进行切割,得到外圈齿内侧的M个片状点云{BPI1,BPI2,…,BPIM};
以轴线AL为轴,以R5和R5+ΔRS为环柱面的小半径和大半径作环柱面,对外圈齿的M个齿面点云{BP1,BP2,…,BPM}分别进行切割,得到外圈齿中间的M个片状点云{BPM1,BPM2,…,BPMM};
以轴线AL为轴,以R6和R6+ΔRS为环柱面的小半径和大半径作环柱面,对外圈齿的M个齿面点云{BP1,BP2,…,BPM}分别进行切割,得到外圈齿外侧的M个片状点云{BPE1,BPE2,…,BPEM};
11)针对以上获得的外圈齿内侧的M个片状点云{BPI1,BPI2,…,BPIM},对于每一个片状点云BPIi,均以其质心为球心,以固定半径rb为球形邻域半径,得到属于球形邻域内的点云块BPISi,可获得N个球形邻域点云块{BPIS1,BPIS2,…,BPISM};
针对以上获得的外圈齿中间的M个片状点云{BPM1,BPM2,…,BPMM},对于每一个片状点云BPMi,均以其质心为球心,以固定半径rb为球形邻域半径,得到属于球形邻域内的点云块BPMSi,可获得N个球形邻域点云块{BPMS1,BPMS2,…,BPMSM};
针对以上获得的外圈齿外侧的M个片状点云{BPE1,BPE2,…,BPEM},对于每一个片状点云BPEi,均以其质心为球心,以固定半径rb为球形邻域半径,得到属于球形邻域内的点云块BPESi,可获得N个球形邻域点云块{BPES1,BPES2,…,BPESM};
(12)通过以上过程共获得6组点云,内圈齿齿面3个圆环上的点云:{SPIS1,SPIS2,…,SPISN},{SPMS1,SPMS2,…,SPMSN}和{SPES1,SPES2,…,SPESN},外圈齿齿面3个圆环上的点云:{BPM1,BPM2,…,BPMM},{BPMS1,BPMS2,…,BPMSM}和{BPES1,BPES2,…,BPESM};
(13)对于每一组点云,以正交距离作为优化目标,用非线性最小平方优化方法拟合平面,从而计算对应的平面度;
(14)针对以上获得的6组点云,还可以以某一组点云对应拟合的平面为基准,计算其他组点云相对于此基准的波动情况;
内圈齿圆周分布,沿半径方向画三个圆可将其沿径向进行四等分,R1 R2 R3分别为四等分内圈齿所需的三个圆的半径,同理,R4 R5 R6分别为四等分外圈齿所需的三个圆的半径。
ΔRS为测量预设参数,主要用于选取测量用目标点云块,一般取单个刀齿平均宽度的1/8。
rs为测量预设参数,主要用于控制单个内圈齿上三个刀齿点云采样块的大小,一般选择比ΔRS略小。
rb为测量预设参数,主要用于控制单个外圈齿上三个刀齿点云采样块的大小,一般选择比ΔRS略小。
选取点云数据稳定的几何要素作为计算基准,使测量的重复精度高。在本测量方案中,截取6组点云的基准为网罩轴线,轴线的获取主要通过内圈齿点云的质心和中心突起圆平面中心区域的法向量,因为内圈齿和中心凸起圆平面在网罩中间区域,附近无遮挡,通过激光轮廓仪扫描获取的点云稳定性高,因此计算获得的内圈齿质心和中心突起圆平面的法向量也相对更加稳定可靠,进而确定的网罩轴线更也相对更加稳定可靠,由此截取的6组点云理论上也更为稳定。
网罩内圈齿或者外圈齿的每一个刀齿都与两个网眼相邻,在刀齿的两侧由于网眼的存在,使刀齿边缘区域点云数据的可靠性较刀齿中心区域点云数据差,因此在截取刀齿6组点云数据时,统一截取刀齿中心区域的一小块点云作为检测数据。
如果对网罩刀齿的检测要求更高,可对外圈刀齿或内圈刀齿截取多于3组的点云数据进行平面度检测;在确定网罩轴线时需确定轴上一点,在本发明创造中选用内圈齿点云的质心作为轴上一点,另外选用内圈齿和外圈齿中间的分割槽点云的质心也可以作为轴上一点进行后续数据处理;对6组点云数据进行平面拟合时,处理以正交距离为优化目前求解非线性最小平方问题进行平面拟合外,也可采用线性最小二乘法进行直接拟合。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电动剃须刀刀头网罩内侧平面度测量装置,其特征在于:装置设有支架固定板,所述支架固定板上固定有支架,所述支架顶端设有侧向延伸并在端部固定有采集下方待测网罩的第一激光轮廓仪和第二激光轮廓仪,所述第一激光轮廓仪和第二激光轮廓仪下方设有用于固定待测网罩的夹具台。
2.根据权利要求1所述的电动剃须刀刀头网罩内侧平面度测量装置,其特征在于:所述第一激光轮廓仪和第二激光轮廓仪均固接在激光轮廓仪安装板的下表面,所述激光轮廓仪安装板安装在精密平移台上,所述精密平移台通过精密平移台连接板固定在支架上。
3.根据权利要求2所述的电动剃须刀刀头网罩内侧平面度测量装置,其特征在于:所述支架旁固定有转台,所述转台上设有至少三个夹具台,每个所述夹具台上设有用于固定待测网罩的V型块,通过旋转转台使夹具台依次转动到激光轮廓仪的下方。
4.根据权利要求3所述的电动剃须刀刀头网罩内侧平面度测量装置,其特征在于:装置设有控制器,所述控制器连接第一激光轮廓仪、第二激光轮廓仪获得所采集数据信息,所述控制器连接转台电控部件、精密平移台电控部件并输出驱动信号,所述控制器根据数据信息输出测量结果数据至存储器和/或显示器。
5.基于权利要求1-4中任一所述电动剃须刀刀头网罩内侧平面度测量装置的控制方法,其特征在于:
1)第一激光轮廓仪和第二激光轮廓仪分别采集两组待测网罩表面点云数据,再将两组点云数据转换至同一个坐标系下构成原始云点PC;
2)针对原始点云PC进行分割获得中心凸起圆平面点云PCC,内圈齿齿面点云PCS、外圈齿齿面点云PCb;
3)采用滤波算法,去除中心凸起圆平面点云PCC,内圈齿齿面点云PCS、外圈齿齿面点云PCb的噪声;
4)根据欧氏距离聚类,对内圈齿齿面点云PCS,获得N个齿面点云{SP1,SP2,…,SPN};
5)根据欧氏距离聚类,对外圈齿齿面点云PCb,获得N个齿面点云{BP1,BP2,…,BPN};
6)在中心凸起圆平面点云PCC的质心附近以固定半径rc为球形邻域半径取一小块平面点云作为中心凸起圆平面的法向量nc;
7)以内圈齿齿面点云PCS的质心为轴线上的一点,以中心凸起圆平面的法向量nc作为轴线的方向向量,确定网罩精确轴线AL;
8)以轴线AL为轴,以R1和R1+ΔRS为环柱面的小半径和大半径作环柱面,对内圈齿的N个齿面点云{SP1,SP2,…,SPN}分别进行切割,得到内圈齿内侧的N个片状点云{SPI1,SPI2,…,SPIN};
以轴线AL为轴,以R2和R2+ΔRS为环柱面的小半径和大半径作环柱面,对内圈齿的N个齿面点云{SP1,SP2,…,SPN}分别进行切割,得到内圈齿中间的N个片状点云{SPM1,SPM2,…,SPMN};
以轴线AL为轴,以R3和R3+ΔRS为环柱面的小半径和大半径作环柱面,对内圈齿的N个齿面点云{SP1,SP2,…,SPN}分别进行切割,得到内圈齿外侧的N个片状点云{SPE1,SPE2,…,SPEN};
9)针对以上获得的内圈齿内侧的N个片状点云{SPI1,SPI2,…,SPIN},对于每一个片状点云SPIi,均以其质心为球心,以固定半径rs为球形邻域半径,得到属于球形邻域内的点云块SPISi,可获得N个球形邻域点云块{SPIS1,SPIS2,…,SPISN};
针对以上获得的内圈齿中间的N个片状点云{SPM1,SPM2,…,SPMN},对于每一个片状点云SPMi,均以其质心为球心,以固定半径rs为球形邻域半径,得到属于球形邻域内的点云块SPMSi,可获得N个球形邻域点云块{SPMS1,SPMS2,…,SPMSN};
针对以上获得的内圈齿外侧的N个片状点云{SPE1,SPE2,…,SPEN},对于每一个片状点云SPEi,均以其质心为球心,以固定半径rs为球形邻域半径,得到属于球形邻域内的点云块SPESi,可获得N个球形邻域点云块{SPES1,SPES2,…,SPESN};
10)以轴线AL为轴,以R4和R4+ΔRS为环柱面的小半径和大半径作环柱面,对外圈齿的M个齿面点云{BP1,BP2,…,BPM}分别进行切割,得到外圈齿内侧的M个片状点云{BPI1,BPI2,…,BPIM};
以轴线AL为轴,以R5和R5+ΔRS为环柱面的小半径和大半径作环柱面,对外圈齿的M个齿面点云{BP1,BP2,…,BPM}分别进行切割,得到外圈齿中间的M个片状点云{BPM1,BPM2,…,BPMM};
以轴线AL为轴,以R6和R6+ΔRS为环柱面的小半径和大半径作环柱面,对外圈齿的M个齿面点云{BP1,BP2,…,BPM}分别进行切割,得到外圈齿外侧的M个片状点云{BPE1,BPE2,…,BPEM};
11)针对以上获得的外圈齿内侧的M个片状点云{BPI1,BPI2,…,BPIM},对于每一个片状点云BPIi,均以其质心为球心,以固定半径rb为球形邻域半径,得到属于球形邻域内的点云块BPISi,可获得N个球形邻域点云块{BPIS1,BPIS2,…,BPISM};
针对以上获得的外圈齿中间的M个片状点云{BPM1,BPM2,…,BPMM},对于每一个片状点云BPMi,均以其质心为球心,以固定半径rb为球形邻域半径,得到属于球形邻域内的点云块BPMSi,可获得N个球形邻域点云块{BPMS1,BPMS2,…,BPMSM};
针对以上获得的外圈齿外侧的M个片状点云{BPE1,BPE2,…,BPEM},对于每一个片状点云BPEi,均以其质心为球心,以固定半径rb为球形邻域半径,得到属于球形邻域内的点云块BPESi,可获得N个球形邻域点云块{BPES1,BPES2,…,BPESM};
12)根据内圈齿和外圈齿的共六组球形邻域点云块计算对应的平面度。
6.根据权利要求5所述的控制方法,其特征在于:所述2)根据网罩内侧中心凸起圆平面、内圈齿面和外圈齿面在网罩轴线方向上的投影区域不同对原始点云PC分割,获得中心凸起圆平面点云、内圈齿齿面点云和外圈齿齿面点云。
7.根据权利要求5所述的控制方法,其特征在于:所述12)通过对六组球形邻域点云块以正交距离作为优化目标,用非线性最小平方优化方法拟合平面,计算对应的平面度。
8.根据权利要求5、、6或7所述的控制方法,其特征在于:所述12)以某一组点云对应拟合的平面为基准,计算其他组点云相对于此基准的波动情况,计算平面度。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112927374A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-06-08 | 业成科技(成都)有限公司 | 齿模对准方法及牙齿结构、三维模型对准方法及结构件 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2506976Y (zh) * | 2001-09-30 | 2002-08-21 | 西安交通大学 | 微轮廓测量仪 |
US20070124015A1 (en) * | 2005-11-30 | 2007-05-31 | Tian Chen | System and method for extracting parameters of a cutting tool |
CN103593865A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-02-19 | 长春理工大学 | 一维齿轮形貌点云数据分割方法 |
US20150066425A1 (en) * | 2013-08-30 | 2015-03-05 | Fu Tai Hua Industry (Shenzhen) Co., Ltd. | Computing device and method for measuring flatness of object |
CN104534995A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-04-22 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 光学测量设备 |
CN105890550A (zh) * | 2016-04-22 | 2016-08-24 | 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 | 一种薄片砂轮平面度检测装置及方法 |
CN206479145U (zh) * | 2017-02-08 | 2017-09-08 | 邹如飞 | 一种工件形貌的测量系统 |
CN109523554A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-03-26 | 北京建筑大学 | 一种基于木构件的古建筑点云自动分割方法 |
CN110220476A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-09-10 | 西安飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种基于三维激光扫描的航空零件自动快速测量方法 |
CN110286124A (zh) * | 2018-03-14 | 2019-09-27 | 浙江大学山东工业技术研究院 | 基于机器视觉的耐火砖测量系统 |
-
2019
- 2019-12-30 CN CN201911403329.1A patent/CN111024004B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2506976Y (zh) * | 2001-09-30 | 2002-08-21 | 西安交通大学 | 微轮廓测量仪 |
US20070124015A1 (en) * | 2005-11-30 | 2007-05-31 | Tian Chen | System and method for extracting parameters of a cutting tool |
US20150066425A1 (en) * | 2013-08-30 | 2015-03-05 | Fu Tai Hua Industry (Shenzhen) Co., Ltd. | Computing device and method for measuring flatness of object |
CN104422406A (zh) * | 2013-08-30 | 2015-03-18 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 平面度量测系统及方法 |
CN103593865A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-02-19 | 长春理工大学 | 一维齿轮形貌点云数据分割方法 |
CN104534995A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-04-22 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 光学测量设备 |
CN105890550A (zh) * | 2016-04-22 | 2016-08-24 | 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 | 一种薄片砂轮平面度检测装置及方法 |
CN206479145U (zh) * | 2017-02-08 | 2017-09-08 | 邹如飞 | 一种工件形貌的测量系统 |
CN110286124A (zh) * | 2018-03-14 | 2019-09-27 | 浙江大学山东工业技术研究院 | 基于机器视觉的耐火砖测量系统 |
CN109523554A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-03-26 | 北京建筑大学 | 一种基于木构件的古建筑点云自动分割方法 |
CN110220476A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-09-10 | 西安飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种基于三维激光扫描的航空零件自动快速测量方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
吴军: "基于逆向工程的复杂三维曲面涡旋零件的精度检测", 《中国知网博士学术论文库》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112927374A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-06-08 | 业成科技(成都)有限公司 | 齿模对准方法及牙齿结构、三维模型对准方法及结构件 |
CN112927374B (zh) * | 2021-03-16 | 2023-08-01 | 业成科技(成都)有限公司 | 齿模对准方法及牙齿结构、三维模型对准方法及结构件 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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