红外与激光工程
2021, 50(11): 20210030
北京工业大学 机械工程与应用电子技术学院, 北京 100124
提出了面向特大型齿轮的激光跟踪多站位定位测量方法以提高特大型齿轮激光跟踪在位测量系统的齿轮定位精度并精确确定测量仪器与被测齿轮位置与姿态的关系。根据激光跟踪仪多站位测量提供的冗余数据优化求解空间两点间共线方程, 建立了特大型齿轮激光跟踪多站位测量模型。然后, 提出了利用奇异值分解修正多站位测量模型解析矩阵条件数的方法。实验结果表明, 使用多站位测量模型求得的不同站位待测点间距离的标准差的均值为0.008 mm, 明显小于直接在不同站位下测量的标准差均值0.024 mm, 表明多站位测量模型具有良好精度控制效果。本文的研究提高了齿轮定位时所需测量点的三维测量精度, 为特大型齿轮激光跟踪多站位测量系统建立齿轮坐标模型提供了可靠的数据来源。
齿轮测量 激光跟踪多站位测量 奇异值分解 特大型齿轮 gear measurement laser tracker multi-station measurement singular value decomposition mega-gear
1 北京工业大学 机械与应用电子技术学院, 北京 100124
2 哈尔滨量具刃具集团有限责任公司, 黑龙江 哈尔滨 150040
为了实现特大型齿轮精密测量, 介绍了作者提出的特大型齿轮激光跟踪在位测量原理, 重点阐述了其中的几项关键技术。特大型齿轮激光跟踪在位测量系统整合了激光跟踪仪的大尺寸测量能力和三坐标测量机的高精度, 采用激光跟踪仪建立齿轮工件坐标系和三维测量平台坐标系, 通过激光跟踪仪坐标系将齿轮工件坐标系与三维测量平台坐标系关联起来, 并建立了相应坐标系的拟合模型及算法。同时, 建立了三维测量平台的姿态调整模型, 通过姿态调整机构完成了三维测量平台的姿态调整, 进而确保三维测量平台与齿轮轴线的位置关系满足要求。最后, 给出了该在位测量系统的实测结果。实验结果表明: 特大型齿轮激光跟踪在位测量系统原理正确可行, 满足6级以下特大型齿轮的精密测量。
特大齿轮 齿轮测量 激光跟踪仪 在位测量 姿态调整 mega gear gear measurement laser tracker in-site measurement attitude adjustment
