基于光学频率梳的高精度几何量检测系统

作     者：王建颖 张婧毓 张自强 侯冲 WANG Jianying;ZHANG Jingyu;ZHANG Ziqiang;HOU Chong

作者机构：北京新风航天装备有限公司北京100854 

出 版 物：《测控技术》 (Measurement & Control Technology)

年 卷 期：2023年第42卷第6期

页      面：105-110,117页

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：北京新风航天装备有限公司厂科技创新基金(XG-2020-009) 

主　　题：光学频率梳 非接触测量 数据处理 三维特征检测 

摘      要：复杂结构高精度在线测量是航空航天等多个领域结构件生产过程中必要的环节,对产品质量起到决定性作用。针对现有手工测量方法结构特征尺寸精度低、三维形貌重建困难和数据一致性差等问题,提出了一种基于光学频率梳的非接触在线测量方法,并对结构件表面三维特征进行测量实验。该方法将机械平台与光学频率梳测量方法相融合,构建了以飞秒光学频率梳为基础的表面特征高精度测量体系。通过图像处理与分析获取表面三维点云数据,计算拟合得到被测物体的表面形貌特征,进而解算出被测物体的几何参数。实验结果表明:采用该测量方法和处理算法搭建的系统最大检测面积为900 mm×1100 mm,测量重复精度为0.01 mm,结合工控机数据处理软件,可实现自动化在线检测。