[发明专利]一种大型构件三维空间剖面圆度检测方法

摘要

一种大型构件三维空间剖面圆度检测方法，利用全站仪非接触激光测量，同时将测量数据实时传送给计算机分析处理，将测量点投影到以最小二乘法或特征值法计算出的投影平面，并剔除不符合条件的测量点，得出最佳投影评定平面，计算出评定中心和最佳半径，得到各个剖面测量点的圆度评定值。数据采集自动化程度高、采集、分析无缝连接；利用计算机辅助使得测量分析过程可视化性强，数据和图形关联显示，便于操作人员准确把握测量分析过程。对大型构件的任意剖面圆度进行实时测量、检测，可以实时得到测量结果，还可以根据测量数据随时增减测量点或对某一个测量点重新测量。大大简化了对大型构件的剖面圆度判断难度，提高了工作效率。

主权项

1.一种大型构件三维空间剖面圆度检测方法，其特征是：按照如下步骤进行检测：第一步、在待测剖面圆上设置多个待测的测量点标记，选择地点架设全站仪；第二步、确立三维坐标轴x轴、y轴、z轴和坐标原点O，用全站仪测量待测点参数，计算出待测剖面圆上的每个待测点的三维坐标（x_i，y_i，z_i）；其中x_i、y_i、z_i为所测出的测点在xyz坐标系中的三维坐标值；第三步、利用所获得的测点三维坐标数据，以最小二乘法或特征值法计算平面方程A₀x+B₀y+C₀z=D₀的平面参数A₀、B₀、C₀、D₀，以此计算结果为基础，通过剔除测点中的异常点，获取最佳测点拟合平面的平面拟合方程参数A、B、C、D，以此平面作为圆形构件剖面圆度的评定平面；第四步、将所有测点的坐标投影到评定平面上，依公式x=A(D-Byi-Czi)+(1-A2)xiy=B(D-Axi-Czi)+(1-B2)yiz=C(D-Axi-Byi)+(1-C2)zi,]]>可以得到各测点在评定平面上的投影点坐标（x，y，z）；第五步、以最小二乘法拟合圆，得到圆的最佳拟合半径和圆心：ao=1nΣi=1nxibo=1nΣi=1nyi,]]>获得所述评定平面的评定中心坐标值（a_o，b_o），代入下述公式：Ri=(xi-ao)2+(yi-bo)2,]]>得到测点到评定中心的距离R_i，以下述公式得到测点的径向初挠度f_i的值：f_i=R_i-R_o式中R_o表示最佳拟合半径，以测点的径向初挠度f_i的值评定剖面圆的圆度。