機(jī)械產(chǎn)品的裝配過(guò)程中由于機(jī)械加工偏差和裝配面對(duì)準(zhǔn)偏差,造成裝配面之間幾何尺寸信息不匹配,直接影響機(jī)械裝配效率的提高和安全裝配的實(shí)現(xiàn),因此研究一種非接觸式的裝配面幾何尺寸的自動(dòng)檢測(cè)方法,對(duì)機(jī)械零件的裝配具有重要的實(shí)際意義。光柵投影法是一種基于面型結(jié)構(gòu)光的三維重建方法,本文將該方法擴(kuò)展應(yīng)用于裝配面的幾何尺寸測(cè)量中,提出了基于光柵投影的裝配面幾何尺寸檢測(cè)方法。本文以固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)裝配面為研究對(duì)象,利用數(shù)字光柵投影儀與CCD相機(jī)搭建光柵投影三維測(cè)量平臺(tái),采集云紋圖像,對(duì)裝配面進(jìn)行三維重建,從而完成裝配面的幾何尺寸檢測(cè)。檢測(cè)內(nèi)容包括裝配面高度、平整度和螺紋孔的孔徑和孔間距。本文所做工作如下:在分析常用相位求解方法的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)多種相移方法仿真結(jié)果的對(duì)比,采用精度較高的四步相移法實(shí)現(xiàn)裝配面主值相位的求解。通過(guò)對(duì)光路和裝配面主值相位分析,研究相移法實(shí)際測(cè)量過(guò)程中出現(xiàn)的相位缺失問(wèn)題,采用裝配面主值相位補(bǔ)償法補(bǔ)償缺失相位,從而準(zhǔn)確重建裝配面相位缺失區(qū)域。為了解決裝配面主值相位精確展開(kāi)問(wèn)題,分析了枝切法、質(zhì)量圖導(dǎo)引法和多頻外差法對(duì)于裝配面主值相位的展開(kāi)結(jié)果,采用多頻外差法作為主值相位的展開(kāi)算法,完成裝配... 

【文章來(lái)源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

零件表面云紋圖

中北大學(xué)學(xué)位論文26圖3-8相移法求得的主值相位Fig.3-8principalphaseobtainedbythephaseshiftmethod3.2主值相位的展開(kāi)基于光柵投影的裝配面三維測(cè)量技術(shù)中，待測(cè)零件的主值相位的計(jì)算通過(guò)反正切函數(shù)得到，相位分布在到之間，對(duì)主值相位精確展開(kāi)為真實(shí)相位是準(zhǔn)確重建待測(cè)裝配面零件的重要研究?jī)?nèi)容，相位展開(kāi)的結(jié)果直接影響裝配面的三維重建效果，決定了裝配面幾何尺寸測(cè)量系統(tǒng)的精度。主值相位的分布如圖3-9所示。0π-πYX圖3-9主值相位的分布Fig.3-9Distributionofprincipalvaluephasesx,y可以表示為裝配面主值相位，x,y可以表示為裝配面真實(shí)相位，由式(3-9)可以將主值相位展開(kāi)，得到真實(shí)相位值x,y：x,yx,y2nx,y*(3-9)

中北大學(xué)學(xué)位論文28質(zhì)量，根據(jù)像素質(zhì)量的高低，指導(dǎo)主值相位的展開(kāi)。高質(zhì)量的主值相位先展開(kāi)，然后低質(zhì)量的主值相位再展開(kāi)，這種相位展開(kāi)的方式可以把低質(zhì)量的主值相位展開(kāi)誤差限制在一定的范圍內(nèi)，從而減少低質(zhì)量主值相位展開(kāi)誤差的傳遞。利用質(zhì)量圖導(dǎo)引法展開(kāi)裝配面主值相位圖，主要分為兩個(gè)步驟:（1）生成質(zhì)量圖。生成質(zhì)量圖的好壞對(duì)于裝配面主值相位的展開(kāi)有直接決定作用。常用的生成質(zhì)量圖的方法有三種：相位導(dǎo)數(shù)質(zhì)量圖、偽相關(guān)質(zhì)量圖和最大相位梯度質(zhì)量圖[64]。本文通過(guò)相位導(dǎo)數(shù)方差獲得裝配面的質(zhì)量圖，通過(guò)計(jì)算相位導(dǎo)數(shù)方差表示裝配面主值相位梯度的變化程度，相位導(dǎo)數(shù)方差越小，相位質(zhì)量越好。裝配面質(zhì)量圖計(jì)算公式如下所示：22,,__,,,2xyxymnmnxyxymnzk(3-11)式中，,xxy與,yxy表示以（m,n）為中心的水平和豎直相鄰裝配面主值相位的差分，,__,xnymmn與表示該區(qū)域內(nèi)所有裝配面主值相位差分的均值。,xxy與,yxy可由以下公式計(jì)算得到：,1,,xxyxyxy,,1,yxyxyxy(3-12)如下圖3-11所示，通過(guò)對(duì)圖3-5計(jì)算得到裝配面質(zhì)量圖，可以發(fā)現(xiàn)，裝配面相位質(zhì)量圖低質(zhì)量區(qū)域主要集中在裝配面零件邊緣區(qū)域和投射陰影區(qū)域。圖3-11相位質(zhì)量圖Fig.3-11Phasequalitydiagram

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于投影光柵的復(fù)雜面形三維測(cè)量方法研究[D]. 劉忠艷.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
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[3]光柵投影輪廓術(shù)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 高大鵬.大連理工大學(xué) 2015
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[5]基于機(jī)器人視覺(jué)物體三維重構(gòu)及尺寸測(cè)量技術(shù)研究[D]. 王芳榮.吉林大學(xué) 2007
[6]航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片三維輪廓測(cè)量方法研究[D]. 王軍.中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所） 2005

碩士論文
[1]基于光柵投影的鋼板外觀質(zhì)量檢測(cè)方法研究[D]. 劉楨杞.中北大學(xué) 2018
[2]立體零部件裝配合格率三維檢測(cè)與識(shí)別方法研究[D]. 王家豪.天津工業(yè)大學(xué) 2018
[3]基于PMP的車(chē)輪踏面三維測(cè)量系統(tǒng)的標(biāo)定技術(shù)研究[D]. 秦楚越.西南交通大學(xué) 2017
[4]基于機(jī)器視覺(jué)的產(chǎn)品零件尺寸檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 張永波.燕山大學(xué) 2017
[5]條紋投影輪廓術(shù)中質(zhì)量圖引導(dǎo)的位相解包裹方法研究[D]. 梁曼.暨南大學(xué) 2016
[6]數(shù)字光柵投影測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 丁一飛.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[7]基于小波變換的相位測(cè)量輪廓術(shù)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 饒勤菲.重慶理工大學(xué) 2016
[8]基于機(jī)器視覺(jué)的二維復(fù)雜輪廓加工對(duì)象在線檢測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 陳伯豪.廣東工業(yè)大學(xué) 2014
[9]基于投影柵線法的柱狀藥表面粘接劑厚度檢測(cè)方法研究[D]. 石兵華.中北大學(xué) 2014
[10]光柵投影三維形貌測(cè)量有關(guān)技術(shù)研究與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 呂威.東北大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3291004