一种曲面轮廓测量方法.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CN105823411A(43)申请公布日2016.08.03(21)申请号201610154361.0(22)申请日2016.03.18(71)申请人苏州椒图电子有限公司地址215163江苏省苏州市高新区科灵路78号(72)发明人张正叶伏秋程芹(74)专利代理机构苏州集律知识产权代理事务所(普通合伙)32269代理人安纪平(51)Int.Cl.G01B7/28(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种曲面轮廓测量方法(57)摘要本发明揭示了一种曲面轮廓测量方法，包括将矩阵电路贴附在待测曲面上，通过侦测矩阵电路上相邻两根电场通道之间的距离值，还原各根电场通道的位置数据；沿垂直于所述待测曲面的表面方向改变所述矩阵电路的驱动位置至少一次，采集到多组电场通道的位置数据；根据所述多组电场通道的位置数据，判断各根电场通道的位置状态，并还原待测曲面的形状。本发明相较传统的曲面测量方式，具有测量速度快、测量精度高、生产成本低等优点。CN105823411ACN105823411A权利要求书1/1页1.一种曲面轮廓测量方法，其特征在于，包括以下步骤：将矩阵电路贴附在待测曲面上，通过侦测矩阵电路上相邻两根电场通道之间的距离值，还原各根电场通道的位置数据；沿垂直于所述待测曲面的表面方向改变所述矩阵电路的驱动位置至少一次，采集到多组电场通道的位置数据；根据所述多组电场通道的位置数据，判断各根电场通道的位置状态，并还原待测曲面的形状。2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，将矩阵电路贴附在待测曲面上时，保持电场通道与待测曲面平行。3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，根据得到的多组电场通道的位置数据，以函数y＝f(x)形式来描述待测曲面弧度变化规律，并用傅里叶变换，还原所述函数的轨迹，即可还原待测曲面的形状。4.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，每改变驱动一次所述矩阵电路中电场通道的位置，得到一组电场通道的位置数据，每组电场通道的位置数据同样通过侦测矩阵电路上相邻两根电场通道之间的距离值还原。5.根据权利要求1或4所述的测量方法，其特征在于，所述矩阵电路上相邻两根电场通道之间距离值的计算过程包括：根据起始电场通道的坐标，结合电容测距原理，依次计算得到相邻两根电场通道之间的距离值。6.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，所述电容测距原理所采用的计算公式为：C＝εS/d，其中，C表示电场通道电容，ε为介电常数，S为相邻两电场通道之间形成的电场面积，d为相邻两电场通道之间的距离。7.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述判断各根电场通道的位置状态包括：判断各根电场通道是否在同一平面上。8.根据权利要求7所述的测量方法，其特征在于，若Δd1＝Δd2＝0，则判断相邻三根电场通道在同一个平面上；若Δd1≠0和/或Δd2≠0，则判断相邻三根电场通道不在同一个平面上，其中Δd1＝D1-D、Δd2＝D2-D，Δd1、Δd2为相邻三个通道的每相邻的两根通道之间的距离变化值，D1、D2表示相邻两根电场通道间的直线距离，D表示相邻两根电场通道间的基材距离。9.根据权利要求7所述的测量方法，其特征在于，所述判断各根电场通道的位置状态还包括：根据多个电场通道间的直线距离，判断电场通道的排列趋势方向。10.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述矩阵电路包括柔性基材和均匀分布在柔性基材中的多根电场通道，每根电场通道均由复数根柔性保护体和至少一根导体组成，所述导体以编织的方式均匀排布在柔性保护体中。2CN105823411A说明书1/4页一种曲面轮廓测量方法技术领域[0001]本发明涉及一种曲面轮廓测量技术，尤其是涉及一种快速、精确的曲面轮廓测量方法。背景技术[0002]三坐标测量机的发展历经半个多世纪，它的出现是工业化发展的历史必然。一方面是由于自动机床、数控机床等高效率加工的发展以及越来越多复杂形状零件加工需要有快速可靠的测量设备与之配套；另一方面是由于电子技术、计算机技术、数控技术以及精密加工技术的发展为其提供了技术基础。三坐标测量机的出现使得测量仪器从手动方式向现代化自动测量的转变成为可能。[0003]与传统测量仪器是将被测量和机械基准进行比较测量不同的是，坐标测量机的测量实际上是基于空间点坐标的采集和计算。虽然现代的测量机比早期的功能要高级很多，但基本原理是相同的，即建一个刚性的结构，此结构有三个互相垂直的轴，每个轴向安装光栅尺，并分别定义为X、Y、Z轴。为了让每个轴能够移动，每个轴向装有空气轴承或机械轴承。在垂直轴上的探测系统记录测量点任一时刻的位置。探测系统一般是由测头和接触式探针构成，探针与被测工件的表面轻微接触，获得测量点