[发明专利]一种逆向测绘回旋加速器电极零件的方法

说明书

本发明涉及一种逆向测绘回旋加速器电极零件的方法，包括步骤为：S1、将电极零件进行固定，且在电极零件上粘贴有若干靶标座；S2、采用激光跟踪仪和光学三维扫描仪，对电极零件可视部分外形进行点云扫描测量，扫描电极零件的整体轮廓；S3、将扫描得到的电极零件整体轮廓的点云数据导入逆向工程软件进行处理，并将绘制出的轮廓合成实体。本发明通过在电极零件上固定公共靶标转站点将接触式高精度单点测量和非接触式点云扫描两种测量方式完美结合到了一起，通过反射球测量控制网点，进行转站，实现在两次设站状态下，两次点云扫描的数据可以以很小的误差整合到一个坐标系下，是目前测量仪器领域最新技术的应用。

技术领域

本发明涉及逆向工程测量技术领域，特别是关于一种逆向测绘回旋加速器电极零件的方法。

背景技术

在加速器领域，SSC分离式回旋加速器是运行超过30年以上的实验装置，其中回旋扇叶之间的电极产生的电场对高能粒子束流具有进行偏转的作用，要求极高的加工精度。

由于设计年代久远，70年代没有CAD软件(计算机辅助设计软件)都是人手工绘图，有些图纸也已经丢失，现在需要对这些老旧零件进行复制测绘，但是电极产品表面曲面和圆弧过多，直接使用普通测量工具很难得到零件整体的形状，而且加速器运行后的零件，物体表面存在放射性，会残留人眼看不到的放射性辐射剂量，人员长时间接触零件会对身体造成损伤，所以使用非接触式测量方案是最合适的，在此基础上考虑采用逆向工程技术来还原整个电极壳体零件的外形轮廓。

目前世面上主流使用的逆向工程扫描仪器，通过固定标准球转站方法测量两站数据的拟合精度都大于0.05毫米，没有公共转站点时，一般使用点云拟合拼接的方法来对两次测量的数据进行整合，但是这种通过纯软件处理的方法误差很大，一般大于0.10毫米。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种逆向测绘回旋加速器电极零件的方法，通过在电极零件上固定公共靶标转站点将接触式高精度单点测量和非接触式点云扫描两种测量方式结合，有效提高拟合数据精度。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种逆向测绘回旋加速器电极零件的方法，包括步骤为：

S1、将电极零件进行固定，且在电极零件上粘贴有若干靶标座；

S2、采用激光跟踪仪和光学三维扫描仪，对电极零件外形进行点云扫描测量，扫描电极零件的整体轮廓；

S3、将扫描得到的电极零件整体轮廓的点云数据导入逆向工程软件进行处理，绘制出电极零件轮廓实体模型。

进一步地，上述步骤S1的过程包括：

将被扫描的电极零件固定在地面；

在电极零件通视良好的表面上采用502胶水贴若干个靶标座，所述若干个靶标座作为电极零件的公共转站点。

进一步地，上述步骤S2的过程包括：

S21、在电极零件外距离约2米处架设激光跟踪仪，激光跟踪仪连接光学三维扫描仪和工作站电脑；

S22、对电极零件的第一位置姿态进行扫描测量；

S23、当电极零件的第一位置姿态的所有轮廓都扫描完毕后，使用SMR反射球测量公共靶标点，得到转站点数据；

S24、移动电极零件翻身，将电极零件移动到第二位置姿态固定，保证靶标点翻身后还能够被仪器发出的激光通视；

S25、激光跟踪仪重新设站，先通过SMR反射球测量公共靶标点，并通过点组最佳拟合功能将仪器恢复到第一位置测量状态的坐标系，扫描第二位置的电极零件外形轮廓点云数据；

S26、电极零件整体扫描完成后，保存点云数据。

进一步地，所述步骤S3的过程包括：