提高三坐标测量机光学测头性能的研究

摘要

三坐标测量机(CMM)是一种高效率的几何量精密测量仪器。随着三坐标测量技术的快速发展，对于现有的三坐标测量机光学测头如何快速有效地提高性能就成为大家关心的热点问题。本文以德国Mahr公司三坐标测量机为例，研究三坐标测量机光学测头性能。Mahr三坐标测量机可同时配备接触式测头、图像测头和激光测头，由于不同的测头适合测量不同的元素，通过不同测头间的使用配合，使得其比单一测头的坐标测量机更容易解决遇到的测量问题。但由于光学测头的测量精度较接触式测头测量精度低，应用受到限制，这就大大影响了Mahr公司三坐标测量机的推广。如何提高三坐标测量机光学测头的精度，更有效的扩展其功能成为Mahr公司研究的关键问题。 由于德国Mahr公司三坐标测量机测量软件对光学测头的支持能力不强，还有很大的开发空间。经Mahr公司与我系协商，就此现象展开研究工作，委托我方着力探索此问题的解决方案。本论文针对Mahr公司三坐标测量机光学测头，分析其光学测头测量原理，分别对图像测头和激光测头进行了大量的实验测试，提出了改进方法和适用范围；针对三坐标测量机测量软件对光学测头的支持能力不强的现象，查阅大量参考文献，开发了基于图像测头下的快速丝杆测量程序。 通过在Mahr公司三坐标测量机PCM650上进行反复实验验证，对新开发的测量程序方案进行逐步求精优化，最终实现了对丝杆各项参数的非接触测量。该方法较传统丝杆测量方法具有操作简单、测量快速的特点。该方法切实有效地扩展了图像测头的使用功能，提升了Mahr公司三坐标测量机PCM650的测量功能。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

2三坐标测量机的结构简介

3光学测头中数字图像处理基础

4光学测头原理分析与探讨

5三坐标测量机的测量软件二次开发

6结论与进一步的工作

作者在攻读硕士期间科研成果简介

声明

致谢

参考文献