復(fù)合式測(cè)量機(jī)多測(cè)頭坐標(biāo)統(tǒng)一方法研究.pdf

1、復(fù)合式測(cè)量機(jī)多測(cè)頭坐標(biāo)統(tǒng)一方法研究復(fù)合式測(cè)量機(jī)多測(cè)頭坐標(biāo)統(tǒng)一方法研究Researchonthemethodofcodinateunificationofcompositemultisenscodinatemeasuringmachine學(xué)科專業(yè)：儀器科學(xué)與技術(shù)研究生：文信指導(dǎo)教師：付魯華副教授天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院二零一六年十二月摘要在航空航天、精密制造和量值傳遞等領(lǐng)域測(cè)量需求往往較高，既需要高的測(cè)量精度，同時(shí)也需要高的測(cè)量效

2、率，這就對(duì)測(cè)量技術(shù)提出了更高的要求。傳統(tǒng)的接觸式測(cè)量適應(yīng)性強(qiáng)、精度高但是速度慢、效率低；非接觸式測(cè)量速度快，效率高，但是容易受到工件形狀特征等因素的限制，難以實(shí)現(xiàn)全部參數(shù)的測(cè)量。因此很多情況下單一形式的測(cè)頭已經(jīng)無(wú)法滿足測(cè)量的全部需求，而是需要集成了接觸式和非接觸式測(cè)頭的復(fù)合式測(cè)量?jī)x器。目前市場(chǎng)對(duì)復(fù)合式高精度測(cè)量?jī)x器的需求越來(lái)越大，同時(shí)對(duì)測(cè)量?jī)x器的要求也越來(lái)越高：更多的功能、更高的靈活性、更高的精度。所以國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專項(xiàng)資助了

3、“復(fù)合式高精度坐標(biāo)測(cè)量?jī)x器開(kāi)發(fā)和應(yīng)用”項(xiàng)目，天津大學(xué)作為主要參加單位，承擔(dān)了該項(xiàng)目的第三子課題——多測(cè)頭數(shù)據(jù)融合技術(shù)和協(xié)作測(cè)量方法研究。本文的主要工作是探究多測(cè)頭的坐標(biāo)統(tǒng)一技術(shù)，為數(shù)據(jù)融合奠定基礎(chǔ)。本文首先以現(xiàn)有的美國(guó)OGPZIP250作為方法研究的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，利用該儀器上的多種測(cè)頭，通過(guò)對(duì)被測(cè)物的數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)處理，研究了多測(cè)頭的坐標(biāo)統(tǒng)一方法。然后利用主研單位自主研制的樣機(jī)驗(yàn)證了文中坐標(biāo)統(tǒng)一方法的有效性，最終得出結(jié)論并提出展望內(nèi)容。全文

4、主要工作總結(jié)如下：（1）介紹了復(fù)合式多測(cè)頭測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括接觸式測(cè)頭、影像測(cè)頭和光譜共焦激光位移傳感器的選型、測(cè)量特性和工作原理，然后提出了每個(gè)測(cè)頭的獨(dú)立標(biāo)定方法以便于修正測(cè)頭自身的固有誤差。（2）對(duì)比分析高精度復(fù)合式坐標(biāo)測(cè)量中標(biāo)準(zhǔn)球作為多測(cè)頭二維坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)器的不足，提出了基于角度量塊的接觸式測(cè)頭和影像測(cè)頭二維坐標(biāo)統(tǒng)一方法；并利用OGPZIP250驗(yàn)證了角度量塊的有效性和便利性。（3）提出了基于幾何體組合標(biāo)準(zhǔn)器的三測(cè)頭坐標(biāo)統(tǒng)一