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在當(dāng)前制造加工領(lǐng)域,對工件實現(xiàn)在機三維檢測是及時發(fā)現(xiàn)工件加工質(zhì)量問題有效的手段,在保證加工精度和降低廢品率等方面都有重要的意義。作為非接觸檢測的代表技術(shù),線結(jié)構(gòu)光三維視覺具有成本低、實時性強、激光圖像易于提取、測量的信息量大等優(yōu)點線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器主要由攝像機和線激光投射器構(gòu)成,根據(jù)攝像機和激光器之間的相對位置關(guān)系,由激光三角法原理獲取被測工件的三維形面信息。
線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器的參數(shù)標(biāo)定包括兩部分,分別為攝像機參數(shù)的標(biāo)定和光平面方程的標(biāo)定。攝像機標(biāo)定的研究開展較早,方法繁多且較為成熟[4 n而關(guān)于光平面方程的標(biāo)定,主要有拉絲標(biāo)定法[5]和齒形靶標(biāo)定法W、徐光佑等和Huynhm先后分別提出的基于交比不變性的標(biāo)定方法,以及魏振忠等[9]提出的雙重交比不變法,而以上方法都需要精密的三維立體靶標(biāo)輔助標(biāo)定,過程繁瑣,不適合現(xiàn)場標(biāo)定。,為此一些學(xué)者提出了基于平面靶標(biāo)的光平面標(biāo)定方法心12],盡管這些方法適合現(xiàn)場標(biāo)定,但在光平面參數(shù)求解的過程中會涉及到多次攝像機外參數(shù)求解,增加了標(biāo)定的復(fù)雜度。為方便、快速地得到光平面參數(shù),韓建棟等™提出了_種光平面快速標(biāo)定方法,該方法將三點透視模型( P3P) [14]引入標(biāo)定過程,擴寬了線結(jié)構(gòu)光的應(yīng)用領(lǐng)域。洪磊等[15]通過計算成像平面與靶標(biāo)平面之間的單應(yīng)性矩陣,實現(xiàn)了光平面方程的標(biāo)定。陳天飛等™提出了基于共面靶標(biāo)的線結(jié)構(gòu)光傳感器光平面標(biāo)定方法。鄺泳聰?shù)?sup>[17]基于線紋尺通過設(shè)計平面耙標(biāo)特征點的提取算法和建立亞像素物象索引表,實現(xiàn)了線結(jié)構(gòu)光傳感器的直接標(biāo)定。解則曉等™針對結(jié)構(gòu)光自掃描測量系統(tǒng)參數(shù)標(biāo)定問題,提出了基于共面法的高精度標(biāo)定方法,通過獲取共面光條中心點求解光平面方程。
在實際的加工周期中,為實現(xiàn)工件快速的形面檢測和實時的加工質(zhì)量反饋,減少與參數(shù)標(biāo)定等相關(guān)的加工輔助時間,需要線結(jié)構(gòu)光傳感器在保證標(biāo)定和檢測精度的同時,標(biāo)定過程具有靈活性和效率高的特點。
因此文中在總結(jié)歸納以上光平面標(biāo)定方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合實際的加工檢測需求,基于同心圓平面靶標(biāo),提出了將三點透視模型與交比不變原理相結(jié)合,在加工中心下實現(xiàn)光平面參數(shù)的標(biāo)定方法。該方法適用于加工現(xiàn)場空間小的區(qū)域標(biāo)定,靈活方便,實時性強。
1線結(jié)構(gòu)光傳感器的數(shù)學(xué)模型
加工中心工件在機三維檢測系統(tǒng)示意如圖1所示,其中非接觸檢測部分主要由線結(jié)構(gòu)光傳感器構(gòu)成,實現(xiàn)對工件在粗加工及半精加工階段的在機檢測。
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結(jié)束語:
為縮短加工中心工件的在機檢測時間,提高線結(jié)構(gòu)光傳感器標(biāo)定的效率和靈活性,文中基于同心圓平面靶標(biāo),將三點透視模型與交比不變原理相結(jié)合,實現(xiàn)了線結(jié)構(gòu)光平面參數(shù)模型的簡易標(biāo)定,通過實驗分析并驗證了該方法的可行性。該標(biāo)定方法操作過程靈活方便、標(biāo)定算法簡單,滿足了工件加工后在機檢測的現(xiàn)場快速標(biāo)定需要。文中旨在保證粗加工及半精加工等工序中的檢測精度同時,力求解決實際檢測過程中線結(jié)構(gòu)傳感器標(biāo)定的效率和靈活性問題,而如何有效地減小影響線結(jié)構(gòu)光傳感器檢測精度的誤差,尚需進一步研究。
2024-11
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2024-11
宇匠數(shù)控 備注:為保證文章的完整度,本文核心內(nèi)容由PDF格式顯示,如未有顯示請刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試,手機瀏覽可能無法正常使用!本文摘要:通過對混聯(lián)五軸加工中心自適應(yīng)深度學(xué)習(xí)控制方法的 研 究,可 知 此 方 法 的 創(chuàng) 新 之 處 在 于:1)建 立 了 機 床 的 運 動 學(xué) … [了解更多]
2024-11
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2024-11
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