激光三角法內(nèi)孔測距傳感器.pdf

1、孔軸類零件的應(yīng)用在國民生產(chǎn)和生活的過程中起著至關(guān)重要的作用,而孔類零件的檢測比軸類零件的檢測難度要大些?？椎臋z測目前大多采用機械式的測量方法,而孔類零件的內(nèi)部表面形貌或其它一些參數(shù)采用機械式的測量方法難以方便快捷地測量出來。本文針對這種情況,提出了一種基于梯形棱鏡的三角測量方法,并設(shè)計出了一臺激光三角法內(nèi)孔測量傳感器,該傳感器可以測量出內(nèi)孔零件底面和孔壁的表面形貌。該傳感器針對內(nèi)孔零件測量時物理空間受限的問題,提出了利用梯形全反射棱鏡將

2、激光光束限制在一個狹小空間內(nèi)的方法,同時,結(jié)合激光三角測量在幾何量測量方面的優(yōu)點,能夠較好地解決在內(nèi)孔零件檢測方面的測量問題。本文針對該傳感器的設(shè)計及制作主要做了下列工作:
　　1.對內(nèi)孔檢測的特點以及普通光學(xué)測量方法無法測量內(nèi)孔零件表面參數(shù)的原因做了分析,并針對性地提出了利用梯形棱鏡全反射的原理來進行測量的方法。
　　2.提出了一種關(guān)于反射透鏡對稱的梯形棱鏡結(jié)構(gòu)的方法,對該方法中存在的問題進行了光學(xué)分析以及光學(xué)模擬,對該方

3、案的缺點進行了具體的分析,并針對該缺點提出了幾種改進方案。
　　3.確定了一套合理的光學(xué)測量方案,并根據(jù)該方案中的光學(xué)元件的相對位置關(guān)系設(shè)計了若干機械結(jié)構(gòu)對其進行固定,搭建了一套實驗平臺,對傳感器進行裝配調(diào)試,使傳感器能夠按照設(shè)計的方案工作運行。
　　4.利用MATLAB進行軟件算法設(shè)計及標(biāo)定測量界面設(shè)計,對傳感器進行了標(biāo)定,并進行了重復(fù)性實驗及若干精度實驗,對最后的測量結(jié)果進行了精度分析及驗證。
　　5.針對待測表面