激光三角法內(nèi)孔測(cè)距傳感器.pdf

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

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

3、案的缺點(diǎn)進(jìn)行了具體的分析,并針對(duì)該缺點(diǎn)提出了幾種改進(jìn)方案。
　　3.確定了一套合理的光學(xué)測(cè)量方案,并根據(jù)該方案中的光學(xué)元件的相對(duì)位置關(guān)系設(shè)計(jì)了若干機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行固定,搭建了一套實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)傳感器進(jìn)行裝配調(diào)試,使傳感器能夠按照設(shè)計(jì)的方案工作運(yùn)行。
　　4.利用MATLAB進(jìn)行軟件算法設(shè)計(jì)及標(biāo)定測(cè)量界面設(shè)計(jì),對(duì)傳感器進(jìn)行了標(biāo)定,并進(jìn)行了重復(fù)性實(shí)驗(yàn)及若干精度實(shí)驗(yàn),對(duì)最后的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了精度分析及驗(yàn)證。
　　5.針對(duì)待測(cè)表面