機器人成形加工可視化系統(tǒng)三維形貌檢測技術(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)市場的能力已成為實現(xiàn)新產(chǎn)品快速開發(fā)和搶占市場的關(guān)鍵技術(shù)?；跈C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)點而受到廣泛關(guān)注。 機器人等離子熔射過程是一個非線性的、時變、復(fù)雜的過程,參數(shù)眾多，皮膜成形質(zhì)量比較難以控制，如果不進行有效的實時檢測與控制，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程中引入零件的三維尺寸和形貌的檢測。

2、 在等離子熔射加工中，一般的接觸式測量方法由于工作環(huán)境、測量速度以及檢測系統(tǒng)復(fù)雜程度的限制，不適用于等離子熔射成形過程中的零件尺寸測量。投影柵相位法三維測量技術(shù)作為非接觸式測量方法的一種，具有測量范圍大、速度快、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對簡單等特點，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程中零件的三維形貌檢測，目的是在該檢測方法滿足一定精度要求的前提下，應(yīng)用于機器人成形加

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

4、量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行了研究，總結(jié)分析了不同的測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，得出了不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中統(tǒng)一的高度計算公式，從而簡化了測量時的調(diào)整過程，建立了一套系統(tǒng)的標定方法。 最后，本文提出了投影柵相位法測量系統(tǒng)的構(gòu)架，并針對實物做了測量，結(jié)合實例給出了測量結(jié)果，并且提出了測量中的誤差來源分析及改進措施，為后續(xù)研究打下基礎(chǔ)。實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量，為機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>