本文關鍵詞：熱態(tài)大鍛件尺度的在線測量技術研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 大鍛件是重大基礎裝備的關鍵部件,是國家發(fā)展和國民經(jīng)濟建設的重要基礎,全面提高大型鍛件的制造能力和技術水平具有重大的社會意義和經(jīng)濟價值。大型鍛件的外形尺寸和內(nèi)在質量需要在鍛造過程中通過在線測量加以保證。本文密切結合國家重大產(chǎn)業(yè)對高質量大鍛件的迫切需求及其測量技術現(xiàn)狀,在國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973計劃)的資助下,對大鍛件尺寸測量的關鍵技術進行了比較全面的探索研究工作,以期為提高國內(nèi)的大鍛件的質量做貢獻。本文的研究工作涉及以下幾個方面: 1.采用激光掃描測距的方法實現(xiàn)鍛件尺寸測量。該方法通過二自由度的并聯(lián)機構帶動激光測距傳感器運動,獲取鍛件表面的點的距離信息以及兩個驅動電機的轉角信息。使用坐標變換得出這些點在固定坐標系下的坐標,再把這些點使用逆向工程軟件得出三維外形,然后進行尺寸測量。 2.通過在測量機構上安裝攝像頭,實時掌握測量位置。建立被測量點和圖像上點的對應關系,使用圖像引導的方法標示出被測點位置;根據(jù)當前點與待到達點之間的轉角差,實現(xiàn)電機帶動測距傳感器對指定點的測量。 3.使用邊界搜索檢測的方法,快速確定被測鍛件的邊界,提高掃描效率。根據(jù)掃描采集的點的信息,導入逆向工程軟件生成鍛件的三維外形,可以據(jù)生成的外形來測量尺寸和糾正鍛壓過程中產(chǎn)生的形狀偏差。 4.分析了測量軸類鍛件的理論模型。針對常見的軸類鍛件,通過實驗室實際測量,把測量所得的點運用數(shù)學模型,求解出其關鍵尺寸。對于規(guī)則形狀的鍛件把測量所得的點導入逆向工程軟件,重構其三維外形,再測量其尺寸。 5.對造成測量誤差的原因和影響程度進行了分析,提出了減小誤差的對應方法。并通過實驗室的試驗驗證激光測距法測量大鍛件尺寸方法及誤差控制措施的可靠性和精度。 本文的研究工作為激光測距法測量熱態(tài)大鍛件尺寸應用于鍛壓現(xiàn)場生產(chǎn)實際奠定了基礎。
【關鍵詞】：熱態(tài)大鍛件 尺度在線測量 激光掃描測距 圖像引導 邊緣檢測 軸類鍛件 圓擬合 誤差分析
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TG316
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 引言11
• 1.2 課題研究背景11-13
• 1.3 大鍛件測量的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-19
• 1.3.1 大鍛件測量的國外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3.2 大鍛件測量的國內(nèi)研究現(xiàn)狀17-19
• 1.4 大鍛件在線尺度測量中的技術難題19-21
• 1.5 課題研究目標、研究內(nèi)容和擬解決的關鍵問題21
• 1.5.1 研究目標21
• 1.5.2 研究內(nèi)容21
• 1.5.3 擬解決的關鍵問題21
• 1.6 本文的主要工作及內(nèi)容安排21-23
• 第二章 測量原理及測量系統(tǒng)的組成23-34
• 2.1 引言23
• 2.2 激光掃描測距法測量的原理23-24
• 2.3 測量系統(tǒng)總體布置方案24-25
• 2.4 測量系統(tǒng)的軟硬件組成25-29
• 2.5 測量系統(tǒng)硬件的選型29-30
• 2.6 測量系統(tǒng)的軟件編制30-33
• 2.6.1 測量系統(tǒng)軟件實現(xiàn)31-32
• 2.6.2 軟件界面設計32-33
• 2.7 本章小結33-34
• 第三章 圖像引導在鍛件測量中的應用34-49
• 3.1 引言34
• 3.2 圖像引導34-35
• 3.3 測量系統(tǒng)的數(shù)學模型35-42
• 3.3.1 基于球面并聯(lián)機構的坐標系建立35-40
• 3.3.2 測距儀偏轉角與電機轉角關系40-42
• 3.4 圖像引導在測量中的應用42-46
• 3.4.1 被測量點在以攝像頭為基準的坐標系下的坐標42-43
• 3.4.2 攝像頭視界范圍內(nèi)的空間點與視頻上點的對應關系43-45
• 3.4.3 任意確定被測量點的位置45-46
• 3.5 實驗驗證46-48
• 3.5.1 從視頻上提取圖像并添加標記46-47
• 3.5.2 電機帶動激光測距傳感器到達指定點47-48
• 3.6 本章小結48-49
• 第四章 邊緣檢測和鍛件外形重構及測量實例49-62
• 4.1 引言49
• 4.2 邊緣檢測和邊緣檢測的方法49-51
• 4.2.1 梯度50
• 4.2.2 梯度法檢測鍛件邊緣的實現(xiàn)50-51
• 4.3 使用逆向工程軟件重構鍛件三維外形51-56
• 4.3.1 軟件的選取及其功能51-52
• 4.3.2 點云數(shù)據(jù)的導入和外形重構52-53
• 4.3.3 應用Geomagic 建模53-54
• 4.3.4 外形重構及測量實例54-56
• 4.4 常見規(guī)則形狀鍛件的測量56-61
• 4.4.1 軸類鍛件的測量56-61
• 4.4.2 規(guī)則形狀鍛件的測量61
• 4.5 小結61-62
• 第五章 誤差分析與控制62-71
• 5.1 引言62
• 5.2 誤差來源與分類分析62-69
• 5.2.1 造成誤差的原因分析63-64
• 5.2.2 測距傳感器的偏轉角度對誤差的影響64-68
• 5.2.3 空氣折射率對測量精度的影響68-69
• 5.3 誤差控制69-70
• 5.4 小結70-71
• 第六章 全文總結與研究展望71-73
• 6.1 全文總結71-72
• 6.2 研究展望72-73
• 參考文獻73-76
• 致謝76-77
• 攻讀碩士學位期間已發(fā)表的論文77
• 攻讀碩士期間參與的科研項目77

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 陳錚;黃桂平;馮欣;范亞兵;;三相機結構光攝影測量中人工標志同名像點自動匹配方法[J];測繪工程;2013年01期

2 熊國萍;唐堅剛;;求差分割與泛游程去噪提取光條中心模式[J];計算機工程與應用;2013年08期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 劉啟海;高溫構件三維尺寸紅外視覺測量的理論和實驗研究[D];天津大學;2011年

2 顏輝;組合內(nèi)窩孔玉米精密排種器優(yōu)化設計新方法研究[D];吉林大學;2012年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 李朝弟;大鍛件尺寸測量及形狀檢測技術研究[D];大連理工大學;2010年

2 代杰;熱態(tài)大鍛件在線測量系統(tǒng)技術研究[D];上海交通大學;2011年

3 陳炎華;基于紅外雙目視覺的高溫構件的尺寸測量[D];天津大學;2012年

4 高寶華;基于三維激光掃描儀的大型高溫鍛件在位檢測關鍵技術研究[D];解放軍信息工程大學;2011年

5 艾星芳;圓度圖像測試技術及應用研究[D];廣東工業(yè)大學;2012年

6 齊艷德;基于三級濾光的大型鍛件紅外測溫技術的研究[D];燕山大學;2012年

7 范亞兵;三相機立體工業(yè)攝影測量系統(tǒng)中相機標定技術研究[D];解放軍信息工程大學;2012年

8 連增迪;大型鍛件輔助測量與質量控制系統(tǒng)研究[D];華東理工大學;2013年

9 陳錚;基于攝影測量的大型高溫鍛件熱態(tài)在位檢測技術研究[D];解放軍信息工程大學;2012年

  本文關鍵詞：熱態(tài)大鍛件尺度的在線測量技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：430433