機(jī)器人成形加工可視化系統(tǒng)三維形貌檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ).pdf

1、快速制模技術(shù)（RT）由于其低成本和快速響應(yīng)市場(chǎng)的能力已成為實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品快速開(kāi)發(fā)和搶占市場(chǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。基于機(jī)器人等離子熔射的快速模具制造技術(shù)因具有不受模具尺寸和熔射材料限制、熔射質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注。 機(jī)器人等離子熔射過(guò)程是一個(gè)非線性的、時(shí)變、復(fù)雜的過(guò)程,參數(shù)眾多，皮膜成形質(zhì)量比較難以控制，如果不進(jìn)行有效的實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制，得到的原型或零件難以滿足成形精度的要求，因此有必要在熔射成形過(guò)程中引入零件的三維尺寸和形貌的檢測(cè)。

2、 在等離子熔射加工中，一般的接觸式測(cè)量方法由于工作環(huán)境、測(cè)量速度以及檢測(cè)系統(tǒng)復(fù)雜程度的限制，不適用于等離子熔射成形過(guò)程中的零件尺寸測(cè)量。投影柵相位法三維測(cè)量技術(shù)作為非接觸式測(cè)量方法的一種，具有測(cè)量范圍大、速度快、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，因此本文將傅立葉變換輪廓法(Fourier Transform Profilometry：FTP)用于等離子熔射成形過(guò)程中零件的三維形貌檢測(cè)，目的是在該檢測(cè)方法滿足一定精度要求的前提下，應(yīng)用于機(jī)器人成形加

3、工過(guò)程的實(shí)時(shí)測(cè)控中，對(duì)成形過(guò)程工藝參數(shù)進(jìn)行反饋修正，提高最終成形精度，對(duì)該技術(shù)走向?qū)嵱没兄匾囊饬x。 論文首先詳細(xì)論述了投影柵相位法三維測(cè)量的相位調(diào)制和解調(diào)原理，及零件形狀與所對(duì)應(yīng)的相位之間的關(guān)系；從原理出發(fā)，對(duì)比分析了各種傳統(tǒng)解相方法的特點(diǎn)，重點(diǎn)介紹了傅立葉變換輪廓法FTP，對(duì)其算法做了完整的數(shù)學(xué)描述，并且從模擬和實(shí)例兩方面驗(yàn)證了FTP 法在機(jī)器人成形加工中三維零件形貌檢測(cè)技術(shù)的可行性。 文中還對(duì)普遍采用的相位法測(cè)

4、量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，總結(jié)分析了不同的測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，得出了不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中統(tǒng)一的高度計(jì)算公式，從而簡(jiǎn)化了測(cè)量時(shí)的調(diào)整過(guò)程，建立了一套系統(tǒng)的標(biāo)定方法。 最后，本文提出了投影柵相位法測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)架，并針對(duì)實(shí)物做了測(cè)量，結(jié)合實(shí)例給出了測(cè)量結(jié)果，并且提出了測(cè)量中的誤差來(lái)源分析及改進(jìn)措施，為后續(xù)研究打下基礎(chǔ)。實(shí)踐表明投影柵相位法能夠在一定精度要求上應(yīng)用于物體三維表面形狀和尺寸的測(cè)量，為機(jī)器人等離子熔射成形技術(shù)走向?qū)嵱没峁┝艘欢ǖ闹С帧?/p>