本文關(guān)鍵詞：大型螺旋槳葉片激光測量的裝置設(shè)計與精度控制

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【摘要】：螺旋槳葉片加工的前提和基礎(chǔ)是如何對螺旋槳進行精確的檢測。大型船用螺旋槳質(zhì)量和體積大,裝夾定位困難,傳統(tǒng)的接觸式測量方法依靠人手工操作,費時費力,而且檢測的精度容易受到人為因素的干擾。為實現(xiàn)螺旋槳葉片的自動化智能化檢測,本課題以為江蘇省支撐計劃項目“大型螺旋槳葉片激光智能化檢測與質(zhì)量評估裝備”為背景,專門開發(fā)了針對大型螺旋槳葉片的激光測量系統(tǒng),該測量系統(tǒng)是在專門設(shè)計的雙橫臂測量機上集成了非接觸式激光測頭和專用檢測軟件模塊,實現(xiàn)螺旋槳葉片毛坯的精確檢測和加工后成品件的質(zhì)量評估。本文的主要內(nèi)容包括以下幾個方面:首先,詳細介紹了目前各種針對大型螺旋槳葉片的檢測方法,在對比分析了傳統(tǒng)手工測量方式和接觸式測頭測量方式的優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上,引出了非接觸式激光檢測方法,并設(shè)計了專門的檢測設(shè)備,改進了測量工藝,解決螺旋槳測量過程中的翻面問題。然后,分析螺旋槳測量工況,深入研究激光測量的精度問題。搭建了激光測量實驗平臺,對影響測量精度的因素進行深入的理論分析,包括粗糙度、傾斜度、激光束傾斜等對測量結(jié)果的影響規(guī)律。對于曲面傾斜度,根據(jù)空間光強分布,提出了誤差補償模型。對于激光束的傾斜度,提出了一種激光束空間傾斜角度的標定方法。之后,介紹了測量數(shù)據(jù)的采集和存儲方式,分析了螺旋槳鑄造缺陷對最終測量結(jié)果的影響。提出了對數(shù)據(jù)進行預處理的方法,包括:如何對測量數(shù)據(jù)中的瑕疵數(shù)據(jù)進行判別和剔除,如何進行數(shù)據(jù)精簡以及如何拆分拓撲結(jié)構(gòu)。再后,詳細介紹了針對大型螺旋槳的激光測量系統(tǒng)的實現(xiàn),分別從軟件功能和硬件組成進行了介紹,并且在現(xiàn)場驗證了本文所研究的精度補償方法、激光束偏角標定方法和數(shù)據(jù)處理方法的有效性。最后,總結(jié)本論文中的主要研究工作,對后續(xù)的研究進行了展望。
【關(guān)鍵詞】：螺旋槳 激光測量 精度控制 數(shù)據(jù)處理
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U664.33
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-19
• 1.1 課題研究背景與研究意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-17
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容17-19
• 2 大型螺旋槳葉片的激光測量技術(shù)及檢測裝置設(shè)計19-35
• 2.1 引言19
• 2.2 螺旋槳測量需求及關(guān)鍵問題分析19-27
• 2.3 大型定距槳毛坯葉片的自動檢測裝備設(shè)計27-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 3 激光測量系統(tǒng)的誤差影響因素分析35-57
• 3.1 引言35
• 3.2 毛坯葉片空間形狀與表面質(zhì)量對測量結(jié)果的影響分析35-39
• 3.3 激光測量的誤差分析實驗平臺搭建39-44
• 3.4 激光測量的原理性誤差分析44-51
• 3.5 激光束傾斜角度的標定51-55
• 3.6 本章小結(jié)55-57
• 4 激光掃描點云的數(shù)據(jù)預處理及精度控制57-68
• 4.1 引言57
• 4.2 螺旋槳激光測量的數(shù)據(jù)采集方式57-60
• 4.3 葉片激光掃描點云數(shù)據(jù)的預處理60-67
• 4.4 本章小結(jié)67-68
• 5 激光測量系統(tǒng)在大型螺旋槳葉片測量中的驗證68-74
• 5.1 引言68
• 5.2 螺旋槳激光測量系統(tǒng)的工作原理68-73
• 5.3 螺旋槳毛坯葉片現(xiàn)場測量實例73
• 5.4 本章小結(jié)73-74
• 6 總結(jié)與展望74-76
• 6.1 全文總結(jié)74-75
• 6.2 研究展望75-76
• 致謝76-78
• 附錄78-80
• 參考文獻80-82

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本文編號：733139