本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種基于激光掃描的管件三維尺寸全域掃描檢測系統(tǒng)及方法，包括陣列平臺組件、三維激光掃描儀、六軸機械臂、多個可升降支架組件以及多個可升降靶標(biāo)組件；所述六軸機械臂滑動設(shè)置在陣列平臺組件上；所述三維激光掃描儀設(shè)置在六軸機械臂上；所述可升降靶標(biāo)組件設(shè)置在陣列平臺組件上；所述可升降支架組件設(shè)置在可升降靶標(biāo)組件上，且可升降支架組件用于放置待測管件。本發(fā)明專利技術(shù)基于激光掃描的管件三維尺寸高精度自動全域掃描檢測系統(tǒng)，提高三維彎曲管件檢測精度及效率。彎曲管件檢測精度及效率。彎曲管件檢測精度及效率。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
基于激光掃描的管件三維尺寸全域掃描檢測系統(tǒng)及方法
[0001]本專利技術(shù)涉及全域掃描檢測的
，具體地，涉及一種基于激光掃描的管件三維尺寸全域掃描檢測系統(tǒng)及方法。尤其是，優(yōu)選的涉及一種基于激光掃描的管件三維尺寸高精度自動全域掃描檢測系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
[0002]隨著航空航天領(lǐng)域的快速發(fā)展，金屬導(dǎo)管廣泛應(yīng)用于航天器推進系統(tǒng)及流體回路系統(tǒng)中，作為航天器的血管廣泛分布進行工質(zhì)的運輸傳遞。為保證導(dǎo)管長壽命工作時的可靠性，需保證成形精度及裝配密封性，為此管件成形后需開展三維成形精度檢驗。
[0003]一般情況下，管件成形尺寸可采用卡尺、高度尺等工具檢測，但存在檢測精度低，效率低，旋轉(zhuǎn)角等特殊尺寸不可測等問題。若通過三維激光掃描檢測時，通常將產(chǎn)品放置于貼滿靶標(biāo)的平面上，一方面產(chǎn)品貼于平面上的部分由于激光掃描不到因此導(dǎo)致輪廓檢測不全，另一方面由于三維管材在高度方向上尺寸過大離靶標(biāo)平面較遠，已經(jīng)脫離了三維激光掃描儀的景深測量范圍，為此高度方向上的輪廓存在不可檢測的問題，此外，若采用分區(qū)多次掃描檢測進行拼接的方法則會在拼接擬合時引入新的誤差，進而降低了檢測精度。
[0004]三維激光掃描檢測系統(tǒng)具有帶靶標(biāo)的及不帶靶標(biāo)兩種形式，由于不帶靶標(biāo)的掃描檢測系統(tǒng)檢測精度較低，現(xiàn)今一般將產(chǎn)品放置于貼滿靶標(biāo)的平面上，用激光掃描檢測儀掃描解算形成待測物輪廓點云，然而，一方面由于產(chǎn)品底部貼于平面上的部分由于激光掃描探測不到因此導(dǎo)致輪廓檢測不全，另一方面由于三維管材在高度方向上尺寸過大離靶標(biāo)平面較遠，已經(jīng)脫離了三維激光掃描儀的景深測量范圍，為此高度方向尺寸過大脫離了檢測范圍其輪廓存在不可檢測的問題。當(dāng)然，也可以將靶標(biāo)貼于待測物表面，但會增大工作量減小效率且增加多余物。此外，若采用局部分區(qū)多次掃描檢測然后進行拼接的方法則會在拼接時引入新的誤差，進而降低了檢測精度。
[0005]三維激光掃描儀多為手持式，其中(公開號為CN107367242A的中國專利技術(shù)專利文獻公開了一種激光三維掃描檢測儀)專利技術(shù)了機械人自動激光掃描系統(tǒng)，但該系統(tǒng)工作范圍受機器人工作范圍限制，為此存在檢測范圍及尺寸小的問題。其中(公開號為CN204575030U的中國技術(shù)專利文獻公開了一種三維激光全自動掃描測量系統(tǒng))專利技術(shù)了一種帶導(dǎo)軌的機械人系統(tǒng)，實現(xiàn)了測量范圍的擴展，但該專利文獻只能實現(xiàn)從上往下的掃描檢測的問題，依然不解決待測物底面及側(cè)面不可檢的問題。
[0006]公開號為CN217504710U的中國技術(shù)專利文獻公開了一種三維激光掃描檢測儀，包括固定支撐底架，所述固定支撐底架的上表面呈T字形結(jié)構(gòu)設(shè)有多個凹字形把手，所述固定支撐底架的上表面前側(cè)設(shè)有用于控制工作和電源提供的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，所述固定支撐底架的上表面靠近慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的后側(cè)設(shè)有固定推桿，所述固定推桿的上側(cè)外安裝有太陽能軟板，所述固定支撐底架的上表面中部設(shè)有光伏儲蓄電池，所述光伏儲蓄電池的上表面設(shè)有用于掃描檢測工作的三維激光掃描儀主體，所述固定支撐底架的下表面呈三角形架構(gòu)固定連接有三個第二通孔支撐塊，所述固定支撐底架的兩端靠近第二通孔支撐塊的外設(shè)
有三個伸縮支撐塊，三個所述伸縮支撐塊和三個第二通孔支撐塊之間轉(zhuǎn)動套接有電動輪。
[0007]針對上述中的相關(guān)技術(shù)，專利技術(shù)人認為上述檢測系統(tǒng)的檢測精度及效率較低。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本專利技術(shù)的目的是提供一種基于激光掃描的管件三維尺寸全域掃描檢測系統(tǒng)及方法。
[0009]根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種基于激光掃描的管件三維尺寸全域掃描檢測系統(tǒng)，包括陣列平臺組件、三維激光掃描儀、六軸機械臂、多個可升降支架組件以及多個可升降靶標(biāo)組件；
[0010]所述六軸機械臂滑動設(shè)置在陣列平臺組件上；
[0011]所述三維激光掃描儀設(shè)置在六軸機械臂上；
[0012]所述可升降靶標(biāo)組件設(shè)置在陣列平臺組件上；
[0013]所述可升降支架組件設(shè)置在可升降靶標(biāo)組件上，且可升降支架組件用于放置待測管件。
[0014]優(yōu)選的，所述陣列平臺組件包括靶標(biāo)平臺底座；
[0015]所述靶標(biāo)平臺底座臺面上有多個陣列排列的通孔；
[0016]所述可升降靶標(biāo)組件分別設(shè)置在通孔中。
[0017]優(yōu)選的，所述陣列平臺組件還包括直線導(dǎo)軌以及導(dǎo)軌滑塊；
[0018]所述靶標(biāo)平臺底座臺面在長度方向加工有凹槽；
[0019]所述直線導(dǎo)軌內(nèi)嵌固定于靶標(biāo)平臺底座沿長度方向上的凹槽內(nèi)；
[0020]所述導(dǎo)軌滑塊放置于直線導(dǎo)軌上，進行導(dǎo)軌滑塊沿靶標(biāo)平臺底座長度方向的平移；
[0021]所述六軸機械臂固定在導(dǎo)軌滑塊上。
[0022]優(yōu)選的，所述陣列平臺組件還包括電源箱；
[0023]所述電源箱設(shè)置于靶標(biāo)平臺底座底部型腔內(nèi)，用于放置各電動設(shè)備的控制器及電源線。
[0024]優(yōu)選的，所述可升降靶標(biāo)組件包括升降電機、全方位靶標(biāo)殼以及多個靶標(biāo)點；
[0025]所述靶標(biāo)點陣列設(shè)置在全方位靶標(biāo)殼的外殼上；
[0026]所述升降電機設(shè)置在全方位靶標(biāo)殼型腔內(nèi)，且升降電機分別設(shè)置在靶標(biāo)平臺底座臺面上的通孔中。
[0027]優(yōu)選的，所述可升降靶標(biāo)組件還包括螺紋轉(zhuǎn)接頭；
[0028]所述螺紋轉(zhuǎn)接頭加工于全方位靶標(biāo)殼頂端上，所述螺紋轉(zhuǎn)接頭與可升降支架組件螺紋轉(zhuǎn)接固定。
[0029]優(yōu)選的，所述可升降支架組件包括支架底座、升降支架、支撐塊以及支撐限位塊；
[0030]所述支架底座底端加工有外螺紋，外螺紋連接固定于螺紋轉(zhuǎn)接頭的內(nèi)螺紋上；
[0031]所述升降支架底端滑動內(nèi)嵌于支架底座內(nèi)孔內(nèi)；
[0032]所述升降支架包括支撐升降支架和限位升降支架；
[0033]所述支架底座包括支撐支架底座和限位支架底座；
[0034]所述支撐升降支架底端滑動內(nèi)嵌于支撐支架底座內(nèi)孔內(nèi)；
[0035]所述限位升降支架底端滑動內(nèi)嵌于限位支架底座內(nèi)孔內(nèi)；
[0036]所述支撐塊固定在支撐升降支架頂端；
[0037]所述支撐限位塊固定在限位升降支架頂端；
[0038]所說待測管件放置于支撐塊和支撐限位塊上，所述支撐塊對待測管件進行支撐，所述支撐限位塊對待測管件的兩端進行支撐限位。
[0039]優(yōu)選的，所述三維激光掃描儀固定連接于六軸機械臂卡扣上。
[0040]優(yōu)選的，該全域掃描檢測系統(tǒng)還包括工作站；所述工作站連接陣列平臺組件。
[0041]根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種基于激光掃描的管件三維尺寸全域掃描檢測方法，應(yīng)用基于激光掃描的管件三維尺寸全域掃描檢測系統(tǒng)，包括如下步驟：
[0042]管件放置步驟：將待測管件放置在可升降支架組件上；
[0043]掃描檢測步驟：通過可升降靶組件和陣列平臺組件形成三維輪廓測量靶標(biāo)平臺，通過六軸機械臂帶動三維激光掃描儀對待測管件進行掃描檢測。
[0044]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下的有益效果：
[0045]1、本專利技術(shù)基于激光掃描的管件三維尺寸高精度自本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于激光掃描的管件三維尺寸全域掃描檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括陣列平臺組件(2)、三維激光掃描儀(5)、六軸機械臂(6)、多個可升降支架組件(3)以及多個可升降靶標(biāo)組件(7)；所述六軸機械臂(6)滑動設(shè)置在陣列平臺組件(2)上；所述三維激光掃描儀(5)設(shè)置在六軸機械臂(6)上；所述可升降靶標(biāo)組件(7)設(shè)置在陣列平臺組件(2)上；所述可升降支架組件(3)設(shè)置在可升降靶標(biāo)組件(7)上，且可升降支架組件(3)用于放置待測管件(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光掃描的管件三維尺寸全域掃描檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述陣列平臺組件(2)包括靶標(biāo)平臺底座(21)；所述靶標(biāo)平臺底座(21)臺面上有多個陣列排列的通孔；所述可升降靶標(biāo)組件(7)分別設(shè)置在通孔中。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于激光掃描的管件三維尺寸全域掃描檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述陣列平臺組件(2)還包括直線導(dǎo)軌(23)以及導(dǎo)軌滑塊(24)；所述靶標(biāo)平臺底座(21)臺面在長度方向加工有凹槽；所述直線導(dǎo)軌(23)內(nèi)嵌固定于靶標(biāo)平臺底座(21)沿長度方向上的凹槽內(nèi)；所述導(dǎo)軌滑塊(24)放置于直線導(dǎo)軌(23)上，進行導(dǎo)軌滑塊(24)沿靶標(biāo)平臺底座(21)長度方向的平移；所述六軸機械臂(6)固定在導(dǎo)軌滑塊(24)上。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于激光掃描的管件三維尺寸全域掃描檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述陣列平臺組件(2)還包括電源箱(22)；所述電源箱(22)設(shè)置于靶標(biāo)平臺底座(21)底部型腔內(nèi)，用于放置各電動設(shè)備的控制器及電源線。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于激光掃描的管件三維尺寸全域掃描檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述可升降靶標(biāo)組件(7)包括升降電機(71)、全方位靶標(biāo)殼(72)以及多個靶標(biāo)點(73)；所述靶標(biāo)點(73)陣列設(shè)置在全方位靶標(biāo)殼(72)的外殼上；所述升降電機(71)設(shè)置在全方位靶標(biāo)殼(72)型腔內(nèi)，且升降電機(71)分別設(shè)置在靶標(biāo)平臺底座(21)臺面上的通孔中。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于激光掃描的管件三維尺寸全域掃描檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述可升降...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：丁明涵，陳小弟，張煒，張學(xué)迅，邵紅亮，孫敬文，
申請(專利權(quán))人：上海衛(wèi)星裝備研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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