[发明专利]工件表面的测量方法及装置、机翼壁板软模的打磨方法

说明书

本发明公开了一种工件表面的测量方法及装置、机翼壁板软模的打磨方法，涉及工件测量及打磨技术领域，该方法标定线结构光传感器和定位靶标两者之间的位姿变换，计算线结构光传感器在激光跟踪仪坐标系下的位姿，将线结构光传感器采集工件表面的点云数据统一转换到激光跟踪仪全局坐标系下，从而实现工件表面点云数据的全局拼接，再进行点云数据预处理，得到所述工件表面的三维数据。根据工件表面的测量方法，将识别机翼壁板橡胶软模的缺陷区域，进行路径规划生成合适的打磨路径与加工参数。通过本发明不但提高打磨质量和生产效率，而且提高机器人加工系统的柔性，适应橡胶软模表面缺陷随机分布的场景。

技术领域

本发明属于工件测量及打磨技术领域，具体涉及一种工件表面的测量方法及装置、机翼壁板软模的打磨方法。

背景技术

为解决复合材料加筋壁板上筋条与蒙皮一体化成型和制造过程中的型面配合问题，一般是以固化后的蒙皮外形面作为成型面，在刚模表面上粘贴橡胶软模，将蒙皮外形面和橡胶软模相配合，基于红丹粉间隙检测结果人工打磨软模以消除配合间隙，使得模具加压后零件之间的型面配合精度提高。但是企业使用红丹粉检测，识别缺陷区域，检测效率低，而且软模打磨工序普遍采用人工打磨的方式，加工效率低下、加工质量不稳定、作业环境恶劣等现实问题，不能满足高效率、高精度、高质量的生产要求。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了如下技术方案。

本发明提供了一种工件表面的测量方法，包括：

获取定位靶标的位姿，及线结构光传感器和定位靶标两者之间的位姿变换；

计算线结构光传感器在激光跟踪仪坐标系下的位姿；

通过所述线结构光传感器，获取工件表面的点云数据，并将所述点云数据的坐标系转化到所述激光跟踪仪的坐标系下，将所述线结构光传感器对应的局部坐标系统一到所述激光跟踪仪全局坐标系下，从而实现所述线结构光传感器采集的所述点云数据的全局拼接，得到点云拼接数据；

对所述点云拼接数据进行处理，得到所述工件表面的三维数据。

进一步的，所述线结构光传感器在所述激光跟踪仪坐标系下的位姿为：

其中，为从定位靶标坐标系到激光跟踪仪坐标系的变换，为所述位姿变换。

进一步的，所述位姿变换通过变换n次机器臂末端位姿，使用激光跟踪仪记录每次T-Mac的位姿，以及使用线结构光传感器采集并保存标定板图像数据，可以得到下列方程组：

通过手眼标定AX＝XB的形式，求解出所述的从线结构光传感器到定位靶标的位姿变换其中，是从定位靶标坐标系到激光跟踪仪坐标系的变换，是从标定板坐标系到线结构光传感器坐标系的变换。

进一步的，对所述点云数据进行处理，包括：

去除所述工件表面的点云拼接数据中的体外孤点、重合点以及其他多余点。

本发明还提出一种机翼壁板软模的打磨方法，使用工件表面的测量方法，包括：

获取蒙皮表面的点云数据及软模的测量数据，计算所述测量数据中的测量点与所述点云数据中的点云的距离偏差；

设置偏差阈值，获取所述距离偏差大于所述偏差阈值的所有所述测量点形成的偏差集合，根据所述偏差集合，生成缺陷区域；

根据所述缺陷区域，生成打磨路径，根据所述打磨路径进行打磨。

进一步的，计算所述距离偏差之前还包括：

对所述点云数据和所述测量数据进行配准对齐。

进一步的，生成缺陷区域包括：