一种基于Labview的三维轮廓测量系统及其测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109974620A(43)申请公布日2019.07.05(21)申请号201910334278.5(22)申请日2019.04.24(71)申请人西安工业大学地址710032陕西省西安市未央区学府中路2号(72)发明人王红军张笑刘丙才朱学亮田爱玲岳鑫(74)专利代理机构西安新思维专利商标事务所有限公司61114代理人黄秦芳(51)Int.Cl.G01B11/24(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种基于Labview的三维轮廓测量系统及其测量方法(57)摘要本发明涉及三维轮廓测量技术领域，具体涉及一种基于Labview的三维轮廓测量系统及其测量方法。以建立一种将控制界面与数据采集界面结合在一起测量平台。本发明一种基于Labview的三维轮廓测量系统，包括激光位移传感器、电控台控制器、工作台、平移台、旋转台、高速数据采集器和计算机，所述旋转台设置于工作台上部，平移台通过三角架设置于工作台上部，激光位移传感器通过支架设置于平移台前上方；所述电控台控制器分别与平移台、旋转台和计算机相接，位移传感器经高速数据采集器和计算机相接，本发明采用一定的测量方法进行测量。CN109974620ACN109974620A权利要求书1/1页1.基于Labview的三维轮廓测量系统，其特征在于：包括激光位移传感器(5)、电控台控制器(1)、工作台(4)、平移台(3)、旋转台(2)、高速数据采集器(6)和计算机(7)，所述旋转台(2)设置于工作台(4)上部，平移台(3)通过三角架设置于工作台(4)上部，激光位移传感器(5)通过支架设置于平移台(3)前上方；所述电控台控制器(1)分别与平移台(3)、旋转台(2)和计算机(7)相接，位移传感器(5)经高速数据采集器(6)和计算机(7)相接。2.如权利要求1所述的基于Labview的三维轮廓测量系统的测量方法，其特征在于，包括下述步骤：1)待测物体放置在旋转台(2)上，接通电控台控制器(1)和激光位移传感器(5)的电源，设置旋转台(2)和平移台(3)的扫描轨迹参数；2)平移台(3)首先复位至激光位移传感器(5)的激光束对准旋转台(2)的中心，然后根据扫描轨迹参数进行扫描运动，所述扫描运动的轨迹方式，采用极坐标方式：x＝r·cosθy＝r·sinθr为平移距离累计之和，θ为旋转角度累计之和；将待测物体放在旋转台(2)的中心，平移台(3)上的运动块向右平移一定的距离，此时激光位移传感器(5)也移动相同的距离，采集当前位置的距离信号；之后旋转台开始以同等角度旋转一圈，每次旋转一个角度，传感器都会采集当前位置的高度信息z；旋转一圈结束后，再次进行平移和旋转，直到将待测物体整个表面扫描完整；3)通过极坐标的方式得到物体表面(x,y)的位置信息，基于高度信息z和对应不同点的位置信息(x,y)得出待测物体的三维轮廓。2CN109974620A说明书1/3页一种基于Labview的三维轮廓测量系统及其测量方法技术领域[0001]本发明涉及三维轮廓测量技术领域，具体涉及一种基于Labview的三维轮廓测量系统及其测量方法。背景技术[0002]随着科学技术的演变，光学测量技术迅速发展，其中物体三维轮廓测量技术，通过光学、机械、电气等多学科融合,可以获得待测物体的三维轮廓信息,已经在逆向工程、机器视觉、产品设计、航天制造等领域都有了广泛的应用。[0003]三维轮廓测量主要分为接触式和非接触式两种方式，非接触式测量方式由于不会损坏测量表面而被广泛的应用。三维轮廓测量系统中，通常包括控制系统和数据采集系统等。在控制系统方面，需要对电机进行控制，从而测量物体的三维轮廓。对于控制系统的控制方法，通常有基于单片机控制、PLC控制、DSP控制等多种方法，基于单片机控制电机的系统，成本低、灵活性好，但是对设计人员的要求比较高,基于PLC、DSP控制系统也对专业性要求比较高，而且不易实现控制界面与信号采集结合在一起。对于数据采集系统，通常使用工业相机采集图像，需要对工业相机进行标定，当存在环境干扰因素过多时，会给采集的图像带来影响。同时，工业相机数据线的限制，工作范围也会产生限制。发明内容[0004]本发明要提供一种基于Labview的三维轮廓测量系统及其测量方法，以建立一种将控制界面与数据采集界面结合在一起测量平台。[0005]为达到本发明的目的，本发明提供的基于Labview的三维轮廓测量系统，包括激光位移传感器、电控台控制器、工作台、平移台、旋转台、高速数据采集器和计算机，所述旋转台设置于工作台上部，平移台通过三角架设置于工作台上部，激光位移传感器通过支架设置于平移台前上方；[0006]所述电控台控制器分别与平移台、旋转台和计算机