一种水力机械叶片曲面检测方法和装置与流程

文档序号:12443714阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种水力机械叶片曲面检测方法,其特征在于:采用基于相位转移结构光的三维成像技术完成对待测模型的三维建模,以克服传统测量方法速度慢、曲面信息构建不全以及移动性差的缺点,进而通过与原型进行比对做出判断进行再加工或3D打印修补。

2.根据权利要求1所述的一种水力机械叶片曲面检测方法,其特征在于:所述检测方法具体步骤如下:

步骤一,放置待测水力机械叶轮:将待测叶轮放置在合适的位置以保证光线充足;无需从原水力机械上拆卸下来,除非由于水力机械的结构原因遮挡了拍摄角度;

步骤二,布置扫描系统:将两台高精度摄像机和一台光栅投影器安装在同一支架上,使两台高精度摄像机的夹角成60°并将光栅投影器安放在其中间位置,确保被测区域足够明亮,使得每个曲面都可被扫描到;

步骤三,获取三维点云数据:使用三维高精度扫描仪对所述待测水力机械叶轮进行多角度、完整的三维扫描,基于白光面三维成像技术原理快速获取待测模型高密度的三维点云数据;调节拍摄角度确保获取整个待测的水力机械叶轮的三维点云数据并传入计算机中;

步骤四,使用计算机3D Scan软件自动拼接多次扫描得到的三维点云数据,从而生成完整的三维点云数据;对三维点云数据进行处理得到通用格式的三维数字模型;

步骤五,将所述三维数字模型进行数据拼接并进行填补操作,实体化处理后得到三维扫描实体模型;

步骤六,将所述三维扫描实体模型和原始三维实体模型导入到逆向建模软件中并进行坐标对齐,进行三维数据误差比对,并生成分析报告;

步骤七,根据所述三维数据误差比对的结果,确定数控加工余量,然后直接采用数控加工或采用3D打印技术对待测水力机械叶轮进行快速填补,以快速实现待测水力机械叶轮的监测和修补。

3.根据权利要求1或2所述的一种水力机械叶片曲面检测方法,其特征在于:

所述三维成像技术是指基于相位转移结构光的三维重建技术,在物体表面投射光栅后,由两摄像机拍摄产生畸变的图像,利用相位解码获取每一点的相位信息,再结合极线几何约束关系实现两幅图像上点的匹配,最后根据标定结果,利用三角法计算点的三维坐标,以实现物体表面三维轮廓的测量。

4.根据权利要求2所述的一种水力机械叶片曲面检测方法,其特征在于:

所述逆向建模软件是指Imageware、Geomagic Studio、CopyCAD、RapidForm、SolidWorks、CATIA、Pro/ENGINEER或Unigraphics三维造型软件中的任一种。

5.根据权利要求1或2所述的一种水力机械叶片曲面检测方法,其特征在于:

所述3D打印技术是指以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的增材制造技术。

6.实现权利要求1所述检测方法的一种水力机械叶片曲面检测装置,其特征在于包括:两台高精度摄像机、光栅投影器一台和计算机一台;所述高精度摄像机和光栅投影器安放在以待测的水力机械叶轮中心为圆心的等半径处,安放高度距离待测的水力机械叶轮中心高度0.5-0.8m且布置在距离待测的水力机械叶轮0.8-1.2m处;两台高精度摄像机拍摄角度为60°,光栅投影器安放在两台高精度摄像机的正中间,所述高精度摄像机、光栅投影器均通过USB数据连接线与计算机连接。

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