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多維激光測(cè)量裝置能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)以及齒輪檢測(cè)中心在測(cè)量葉片、圓錐齒輪、弧齒圓柱齒輪等復(fù)雜曲面零件時(shí)的存在的不足，滿(mǎn)足企業(yè)對(duì)復(fù)雜機(jī)械零件測(cè)量的需求，解決企業(yè)在葉片、圓錐齒輪、非標(biāo)輪轂等復(fù)雜曲面件測(cè)量方面一直面臨的難題，從而提升企業(yè)在復(fù)雜曲面件上的加工精度，為企業(yè)提供良好的測(cè)量數(shù)據(jù)保障，促進(jìn)企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的提升。 提供一種復(fù)雜曲面零件多維測(cè)量裝置，采用激光三角形測(cè)量計(jì)算法，其具有非接觸、無(wú)損、自動(dòng)化、高精度、高效率等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)基于三維零件模型的直接驅(qū)

本發(fā)明多源約束類(lèi)復(fù)雜曲面零件精密加工預(yù)處理方法屬于復(fù)雜曲面零件精密加工領(lǐng)域，特別涉及多源約束類(lèi)復(fù)雜曲面零件精密加工預(yù)處理方法。本發(fā)明對(duì)復(fù)雜曲面零件進(jìn)行約束源分析，先確定零件類(lèi)型，根據(jù)目標(biāo)曲面最終面形的約束源類(lèi)型，分析約束間的耦合作用機(jī)理，建立約束源之間的耦合關(guān)聯(lián)模型，以滿(mǎn)足性能指標(biāo)為目標(biāo)，找出對(duì)目標(biāo)曲面的面形起決定作用的以性能指標(biāo)為驅(qū)動(dòng)的性能相伴曲面，確定通過(guò)調(diào)整幾何約束以滿(mǎn)足性能要求的修磨補(bǔ)償方法，求得目標(biāo)曲面各點(diǎn)區(qū)域的加工余量分布，最終確定滿(mǎn)足性能指標(biāo)的目標(biāo)曲面精確面形。本發(fā)明提高了該類(lèi)復(fù)雜曲面零件精密加工的效率和精度，使零件同時(shí)滿(mǎn)足幾何要求和性能要求。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介 針對(duì)制約我國(guó)機(jī)械裝備行業(yè)發(fā)展與提升的復(fù)雜關(guān)鍵零部件再設(shè)計(jì)與快速加381 工等技術(shù)瓶頸，以影響整機(jī)性能的機(jī)械裝備凸輪、汽輪機(jī)葉片、螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子、 增壓器葉輪等為研究對(duì)象，著力構(gòu)建未知自由曲面復(fù)雜零件再設(shè)計(jì)技術(shù)與數(shù)據(jù)點(diǎn) 云直接加工技術(shù)的集成創(chuàng)新，使再設(shè)計(jì)效率和直接加工精度得到極大提高，技術(shù) 水平和產(chǎn)業(yè)化成果達(dá)到國(guó)內(nèi)同類(lèi)研究和應(yīng)用的領(lǐng)先水平。 技術(shù)指標(biāo) (1)未知自由曲面復(fù)雜零件的高精高效數(shù)字化技術(shù)。研究了基于蟻群算法和 遺傳算法的多特征測(cè)量路徑規(guī)劃技術(shù)、曲率連續(xù)自適應(yīng)測(cè)量技術(shù)、BP 人工神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)重定位技術(shù)、Delaunay 半徑補(bǔ)償技術(shù)等，開(kāi)發(fā)了“復(fù)雜未知自由曲面三維智 能測(cè)量系統(tǒng)”，為高精高效數(shù)字化奠定了基礎(chǔ)。 (2)基于多分辨分析的曲線(xiàn)曲面控制頂點(diǎn)光順技術(shù)。針對(duì)傳統(tǒng)光順?biāo)惴ㄓ?jì)算 效率極低，細(xì)節(jié)難于保留等問(wèn)題，研究了二進(jìn)小波多分辨快速光順技術(shù)和有理數(shù) 尺度小波的任意分辨率光順技術(shù)，首創(chuàng)了“曲線(xiàn)曲面多分辨分析光順系統(tǒng)”，兼 顧了光順的整體性和局部性。 (3)復(fù)雜零件的三維再設(shè)計(jì)質(zhì)量控制技術(shù)。針對(duì)多分辨光順尺度無(wú)法確定， 光順效果評(píng)判手段有限等難題，研究了基于線(xiàn)性假設(shè)和逆問(wèn)題的多分辨光順精度 控制技術(shù)、基于極限反射法的曲面品質(zhì)分析技術(shù)，開(kāi)發(fā)了“極限反射法曲面品質(zhì) 分析系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)了光順尺度的快速反算，消除了視點(diǎn)和光源對(duì)評(píng)判結(jié)果的影響。 (4)雙映射法數(shù)據(jù)點(diǎn)云直接加工技術(shù)。針對(duì) CAD 建模及傳統(tǒng)數(shù)控加工所引起 的累計(jì)誤差，研究了雙映射散亂點(diǎn)云結(jié)構(gòu)拓?fù)浼夹g(shù)、數(shù)據(jù)點(diǎn)云全干涉檢查技術(shù)、 無(wú)干涉刀具加工路徑規(guī)劃技術(shù)，開(kāi)發(fā)了“數(shù)據(jù)點(diǎn)云直接刀具規(guī)劃與加工系統(tǒng)”， 實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)點(diǎn)云的直接加工，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域的空白。 效益分析 項(xiàng)目研究成果使系統(tǒng)的測(cè)量精度提高了 1 個(gè)數(shù)量級(jí)，測(cè)量效率提高了 3 倍以 上，再設(shè)計(jì)周期縮短了 30%，在機(jī)床允許條件下，未知原型零件的直接加工精度 可達(dá)μm 級(jí)。項(xiàng)目成果在無(wú)錫透平葉片有限公司、無(wú)錫壓縮機(jī)股份有限公司和無(wú) 錫沃凱精密機(jī)械制造有限公司等得到成功應(yīng)用，研究成果獲發(fā)明專(zhuān)利 7 項(xiàng)，軟件 著作權(quán) 7 項(xiàng)，發(fā)表論文 64 篇，SCI 收錄 9 篇。 應(yīng)用情況 本成果有助于提升企業(yè)研發(fā)實(shí)力與效率，降低研發(fā)成本，提升企業(yè)技術(shù)水平 和核心競(jìng)爭(zhēng)力。首創(chuàng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)云直接加工技術(shù)，縮短了企業(yè)的工藝流程，提升了 產(chǎn)品的加工效率與制造精度，降低了廢品率，對(duì)企業(yè)的節(jié)能減排和綠色制造同樣382 有顯著作用。項(xiàng)目在機(jī)械裝備行業(yè)有極好的推廣應(yīng)用價(jià)值和社會(huì)效益。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介 針對(duì)制約我國(guó)機(jī)械裝備行業(yè)發(fā)展與提升的復(fù)雜關(guān)鍵零部件再設(shè)計(jì)與快速加381 工等技術(shù)瓶頸，以影響整機(jī)性能的機(jī)械裝備凸輪、汽輪機(jī)葉片、螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子、 增壓器葉輪等為研究對(duì)象，著力構(gòu)建未知自由曲面復(fù)雜零件再設(shè)計(jì)技術(shù)與數(shù)據(jù)點(diǎn) 云直接加工技術(shù)的集成創(chuàng)新，使再設(shè)計(jì)效率和直接加工精度得到極大提高，技術(shù) 水平和產(chǎn)業(yè)化成果達(dá)到國(guó)內(nèi)同類(lèi)研究和應(yīng)用的領(lǐng)先水平。 技術(shù)指標(biāo) (1)未知自由曲面復(fù)雜零件的高精高效數(shù)字化技術(shù)。研究了基于蟻群算法和 遺傳算法的多特征測(cè)量路徑規(guī)劃技術(shù)、曲率連續(xù)自適應(yīng)測(cè)量技術(shù)、BP 人工神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)重定位技術(shù)、Delaunay 半徑補(bǔ)償技術(shù)等，開(kāi)發(fā)了“復(fù)雜未知自由曲面三維智 能測(cè)量系統(tǒng)”，為高精高效數(shù)字化奠定了基礎(chǔ)。 (2)基于多分辨分析的曲線(xiàn)曲面控制頂點(diǎn)光順技術(shù)。針對(duì)傳統(tǒng)光順?biāo)惴ㄓ?jì)算 效率極低，細(xì)節(jié)難于保留等問(wèn)題，研究了二進(jìn)小波多分辨快速光順技術(shù)和有理數(shù) 尺度小波的任意分辨率光順技術(shù)，首創(chuàng)了“曲線(xiàn)曲面多分辨分析光順系統(tǒng)”，兼 顧了光順的整體性和局部性。 (3)復(fù)雜零件的三維再設(shè)計(jì)質(zhì)量控制技術(shù)。針對(duì)多分辨光順尺度無(wú)法確定， 光順效果評(píng)判手段有限等難題，研究了基于線(xiàn)性假設(shè)和逆問(wèn)題的多分辨光順精度 控制技術(shù)、基于極限反射法的曲面品質(zhì)分析技術(shù)，開(kāi)發(fā)了“極限反射法曲面品質(zhì) 分析系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)了光順尺度的快速反算，消除了視點(diǎn)和光源對(duì)評(píng)判結(jié)果的影響。 (4)雙映射法數(shù)據(jù)點(diǎn)云直接加工技術(shù)。針對(duì) CAD 建模及傳統(tǒng)數(shù)控加工所引起 的累計(jì)誤差，研究了雙映射散亂點(diǎn)云結(jié)構(gòu)拓?fù)浼夹g(shù)、數(shù)據(jù)點(diǎn)云全干涉檢查技術(shù)、 無(wú)干涉刀具加工路徑規(guī)劃技術(shù)，開(kāi)發(fā)了“數(shù)據(jù)點(diǎn)云直接刀具規(guī)劃與加工系統(tǒng)”， 實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)點(diǎn)云的直接加工，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域的空白。 效益分析 項(xiàng)目研究成果使系統(tǒng)的測(cè)量精度提高了 1 個(gè)數(shù)量級(jí)，測(cè)量效率提高了 3 倍以 上，再設(shè)計(jì)周期縮短了 30%，在機(jī)床允許條件下，未知原型零件的直接加工精度 可達(dá)μm 級(jí)。項(xiàng)目成果在無(wú)錫透平葉片有限公司、無(wú)錫壓縮機(jī)股份有限公司和無(wú) 錫沃凱精密機(jī)械制造有限公司等得到成功應(yīng)用，研究成果獲發(fā)明專(zhuān)利 7 項(xiàng)，軟件 著作權(quán) 7 項(xiàng)，發(fā)表論文 64 篇，SCI 收錄 9 篇。 應(yīng)用情況 本成果有助于提升企業(yè)研發(fā)實(shí)力與效率，降低研發(fā)成本，提升企業(yè)技術(shù)水平 和核心競(jìng)爭(zhēng)力。首創(chuàng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)云直接加工技術(shù)，縮短了企業(yè)的工藝流程，提升了 產(chǎn)品的加工效率與制造精度，降低了廢品率，對(duì)企業(yè)的節(jié)能減排和綠色制造同樣 有顯著作用。項(xiàng)目在機(jī)械裝備行業(yè)有極好的推廣應(yīng)用價(jià)值和社會(huì)效益。

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途： 主要為 IT 企業(yè)提供微小零件（如芯片）批量檢測(cè)的定制服務(wù)，可以一次性 測(cè)量幾十個(gè)零件的邊長(zhǎng)或打孔深度。整套系統(tǒng)包括專(zhuān)用顯微鏡（常用奧林巴斯 50 倍顯微鏡頭），以及軟件分析系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)顯微鏡所成的三維圖像進(jìn)行分析， 進(jìn)行準(zhǔn)確高速的測(cè)量。開(kāi)發(fā)周期需要 6 個(gè)月—1 年。 同時(shí)，可以開(kāi)發(fā)針對(duì)不易直接測(cè)量工件的軟件，如在熔融狀態(tài)的鋼管口徑。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介： （1）設(shè)計(jì)了 2 種芯片的檢測(cè)系統(tǒng)，檢測(cè)芯片上打孔深度。可以實(shí)現(xiàn)零件的天津大學(xué)科技成果選編 77 量檢，仍是抽查檢驗(yàn)，可以有效提升良品率。 步驟：定位找點(diǎn)—>測(cè)量深度—>判斷是否打孔過(guò)深，需要報(bào)廢。 系統(tǒng)檢查一個(gè)盤(pán)片需要 4 小時(shí)即可完成，人工需要 1 個(gè)人 1 個(gè)月的時(shí)間。 （2）測(cè)量電容器長(zhǎng)寬是否符合標(biāo)準(zhǔn)。已使用半年，效果反饋很好。 電容很小，um 級(jí)別，采用 400*200um 的 48 倍顯微鏡。 步驟：定位—>識(shí)別邊影—>邊界剔除—>測(cè)量長(zhǎng)寬。 人工檢測(cè) 1 個(gè)需要 3 分鐘，系統(tǒng)幾秒鐘便可完成十幾個(gè)。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)： 比人工檢測(cè)速度快，可代替 5-10 人工作量。一年內(nèi)回收成本。 準(zhǔn)確度高。相比人工測(cè)量，結(jié)果更穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)人為誤差。節(jié)約成本 5%-10%。 應(yīng)用領(lǐng)域：微小零件加工業(yè) 技術(shù)轉(zhuǎn)化條件： 技術(shù)改造。整套系統(tǒng)（鏡頭+軟件）費(fèi)用為 50-60 萬(wàn)。可以不限于 IT 產(chǎn)業(yè)， 采用圖像處理技術(shù)間接測(cè)量即可。 合作方式及條件：根據(jù)具體情況面議

產(chǎn)品詳細(xì)介紹 產(chǎn)品描述：731個(gè) 零件，包含基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：連接線(xiàn)、齒輪、齒條、輪皮、輪轂、積塊板、傳動(dòng)膠圈、離合器，差速器、萬(wàn)向軸等等。可完成專(zhuān)業(yè)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、齒輪傳動(dòng)、模型搭建，使用該套裝學(xué)會(huì)并領(lǐng)悟解決生活中實(shí)際問(wèn)題的方法和技能。另外可搭配KJ021-動(dòng)力套裝一起使用可完成電動(dòng)的功能。 產(chǎn)品圖片如下圖：

本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)雜曲面零件非接觸式三維匹配檢測(cè)優(yōu)化方 法，包括：對(duì)待檢測(cè)的復(fù)雜曲面零件 CAD 模型與掃描模型執(zhí)行采樣； 將復(fù)雜曲面零件 CAD 模型與掃描模型執(zhí)行重心對(duì)齊；計(jì)算復(fù)雜曲面 CAD模型與掃描模型之間的對(duì)應(yīng)點(diǎn)對(duì)；基于布谷鳥(niǎo)算法得到轉(zhuǎn)換矩陣； 根據(jù)轉(zhuǎn)換矩陣更新復(fù)雜曲面零件的掃描模型；復(fù)雜曲面零件掃描模型 與 CAD 模型之間執(zhí)行匹配誤差計(jì)算，并執(zhí)行迭代更新。通過(guò)本發(fā)明， 能夠有效解決現(xiàn)有技術(shù)中計(jì)算收斂速度慢、且易陷入局部最優(yōu)的問(wèn)題， 并尤其適用于大型復(fù)雜曲面零件如航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的高精度質(zhì)

產(chǎn)品詳細(xì)介紹 產(chǎn)品詳情：KJ016科技小零件套裝               針對(duì)補(bǔ)充；易損；易丟失；使用率高的科技小零件。  產(chǎn)品圖片如下：

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于多傳感器集成測(cè)量的自由曲面類(lèi)零件加工系統(tǒng)；曲面測(cè)量組件集成了非接觸式和接觸式兩種傳感器，曲面加工組件裝有銑削用銑刀，曲面測(cè)量組件與曲面加工組件通過(guò)直線(xiàn)導(dǎo)軌連接；點(diǎn)云處理組件用于對(duì)非接觸式傳感器獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何處理，將當(dāng)前工作臺(tái)可直接執(zhí)行的加工 G 代碼提供給曲面加工組件進(jìn)行加工；曲面測(cè)量組件對(duì)工件進(jìn)行非接觸式測(cè)量，再對(duì)精加工得到的產(chǎn)品進(jìn)行接觸式測(cè)量；質(zhì)量檢測(cè)組件用于對(duì)接觸式傳感器獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差比較，獲得產(chǎn)品質(zhì)量結(jié)果。本系統(tǒng)集成了非接觸式和接觸式兩種傳感器，在同一機(jī)床上實(shí)現(xiàn)“測(cè)量-加工-檢測(cè)”一體化，整個(gè)過(guò)程無(wú)需人工干預(yù)，提高了加工效率和自動(dòng)化程度。