劉浩浩，殷 鳴，王宗平，歐登熒，謝羅峰，殷國富,

(1.四川大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，四川 成都 610065; 2.四川大學(xué)空天科學(xué)與工程學(xué)院，四川 成都 610065)

0 引 言

葉片是燃?xì)廨啓C(jī)和航空發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件，其形狀特征對(duì)于整機(jī)性能的影響至關(guān)重要[1-2]。葉片的精確測(cè)量目前主要采用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，其成本高、檢測(cè)過程復(fù)雜、整體效率較低，也難以實(shí)現(xiàn)葉片三維形貌的準(zhǔn)確重構(gòu)[3]。隨著我國兩機(jī)行業(yè)的高速發(fā)展，對(duì)于葉片在研發(fā)、生產(chǎn)和維修等方面全生命周期檢測(cè)的要求不斷提高，迫切需要新的高效精密檢測(cè)手段。

近年來光學(xué)測(cè)量技術(shù)的發(fā)展為葉片三維形貌的檢測(cè)提供了新的技術(shù)手段。非接觸式光學(xué)測(cè)量可以在不接觸物體表面的情況下快速獲取待測(cè)物體表面信息。近年來很多針對(duì)葉片檢測(cè)的非接觸式方法被提出，劉博文等[4]采用一種以多個(gè)線激光掃描傳感器為主體的葉片測(cè)量方案，該方案測(cè)量效率高，但引入較多安裝誤差，需提前標(biāo)定多個(gè)傳感器的位置關(guān)系。Li等[5]通過3個(gè)目標(biāo)球?qū)崿F(xiàn)光學(xué)傳感器與轉(zhuǎn)臺(tái)平面之間的標(biāo)定，進(jìn)一步將葉片點(diǎn)云統(tǒng)一在坐標(biāo)系下。該方法未考慮傳感器安裝位姿對(duì)所測(cè)輪廓與測(cè)量基準(zhǔn)之間的偏離影響。Fu等[6]向葉片表面投射具有一定編碼規(guī)則的結(jié)構(gòu)光，通過相位解算得到葉片三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，但是葉片表面的光反射對(duì)測(cè)量結(jié)果有較大影響。向志聰?shù)萚7]利用相位輪廓測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量出葉片前緣三維輪廓，該方法測(cè)量精度較高，但前期需經(jīng)過復(fù)雜的標(biāo)定過程。Sun等[8]提出一種采用標(biāo)準(zhǔn)量塊的葉片輪廓數(shù)據(jù)采集與拼接方案，該方案對(duì)標(biāo)準(zhǔn)量塊的安裝位置要求較高，需將量塊正對(duì)點(diǎn)激光傳感器，通過標(biāo)準(zhǔn)量塊厚度實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)拼接。該方案可實(shí)現(xiàn)Y方向上的精確拼接，但在X方向上存在拼接誤差。面向葉片檢測(cè)的實(shí)際需求，如何進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)從而建立通用合理的自動(dòng)化掃描測(cè)量裝置、可靠的系統(tǒng)標(biāo)定及數(shù)據(jù)拼接策略與方法，是控制成本的同時(shí)提高測(cè)量效率和精度的難點(diǎn)與關(guān)鍵。

本文從現(xiàn)行葉片檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，在線結(jié)構(gòu)光測(cè)量原理基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)搭建了一套四自由度檢測(cè)平臺(tái)；利用該平臺(tái)對(duì)線結(jié)構(gòu)光傳感器位姿進(jìn)行校準(zhǔn)和葉片軸線位姿進(jìn)行校準(zhǔn)；提出一種基于圓柱標(biāo)定物的線結(jié)構(gòu)光數(shù)據(jù)采集與拼接方法，實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的精確拼接，同時(shí)避免了復(fù)雜的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)臺(tái)軸線的標(biāo)定過程；最終以某型號(hào)燃?xì)廨啓C(jī)導(dǎo)向葉片為對(duì)象進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，通過與精密三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比驗(yàn)證了本文所建立裝置和方法面向葉片型面實(shí)際檢測(cè)需求的可行性。

1 基于線結(jié)構(gòu)光的葉片檢測(cè)平臺(tái)

面向覆蓋葉片全型面檢測(cè)的需求，同時(shí)考慮與現(xiàn)行葉片檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的通用性，構(gòu)建基于線結(jié)構(gòu)光的檢測(cè)平臺(tái)如圖1所示。

圖 1 基于線結(jié)構(gòu)光的葉片型面檢測(cè)平臺(tái)

由于線結(jié)構(gòu)光傳感器單次測(cè)量范圍僅為葉片截面上一段輪廓線，因此為實(shí)現(xiàn)葉片全型面的掃描，平臺(tái)由一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)分量與3個(gè)平移分量構(gòu)成。以X、Y、Z軸移動(dòng)以及轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)，3個(gè)平移分量作用于線結(jié)構(gòu)光傳感器（以下簡(jiǎn)稱傳感器），轉(zhuǎn)動(dòng)分量作用于待測(cè)葉片。在測(cè)量過程中，通過合理規(guī)劃測(cè)量時(shí)的運(yùn)動(dòng)路徑，能夠在一定尺寸范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)待測(cè)葉片的全型面自動(dòng)掃描。平臺(tái)選用的3個(gè)平移軸為卓立漢光KSA系列高精密電動(dòng)直線模組，其分辨率均為 1 μm，重復(fù)定位準(zhǔn)確度均小于±3 μm；其中X、Y軸行程為200 mm，Z軸行程為400 mm，能夠基本滿足中小型葉片的測(cè)量范圍需求；轉(zhuǎn)臺(tái)為RAK200高精密電動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)，其重復(fù)定位精度小于±0.005°，角度范圍為 0°～360°。采用更高精度的硬件有助于提高測(cè)量精度，但測(cè)量裝置成本會(huì)相應(yīng)提高。

選擇合適的線結(jié)構(gòu)光傳感器，能夠在盡量避免精加工葉片反光表面數(shù)據(jù)缺失的同時(shí)保證較高的測(cè)量精度。本文選用的數(shù)據(jù)采集設(shè)備為基恩士LJV7060線結(jié)構(gòu)光傳感器，其采用的光源為405 nm波長的藍(lán)色半導(dǎo)體激光，可減輕因目標(biāo)表面材質(zhì)、顏色等原因造成的數(shù)據(jù)缺失現(xiàn)象。該傳感器的主要技術(shù)參數(shù)見表1，具有測(cè)量速度快、精度高、重復(fù)性高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，滿足葉片型面精確檢測(cè)的需求。

表 1 LJ-V7060線結(jié)構(gòu)光傳感器主要技術(shù)參數(shù)

現(xiàn)行的葉片檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中通常采用等截面法[9]，需對(duì)葉片軸線的垂直方向上若干待測(cè)截面進(jìn)行測(cè)量，將其截面輪廓數(shù)據(jù)以及特征參數(shù)與葉片CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，評(píng)估出葉片加工質(zhì)量。因此，從現(xiàn)行葉片檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)進(jìn)行檢測(cè)，為建立與CAD模型理論截面所在坐標(biāo)系一致的測(cè)量坐標(biāo)系，傳感器與葉片之間的相對(duì)位姿關(guān)系必須能夠得到嚴(yán)格的保證。為此，在平臺(tái)中集成了如圖1中所示的傾角采集儀與傾角微調(diào)儀，以實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器與葉片位姿的精確校準(zhǔn)。

2 傳感器及葉片位姿的標(biāo)定與校準(zhǔn)

如前文所述，考慮與現(xiàn)行葉片檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的通用性，針對(duì)所構(gòu)建的平臺(tái)提出一種傳感器位姿和葉片軸線位姿的校準(zhǔn)方法，使傳感器發(fā)射的激光面垂直于葉片軸線。首先通過測(cè)量與標(biāo)定的方式校準(zhǔn)傳感器繞平移軸的偏轉(zhuǎn)角度；再以葉片榫頭處基準(zhǔn)面為參考，校準(zhǔn)葉片軸線，使其垂直于激光面。

2.1 傳感器位姿校準(zhǔn)

傳感器安裝完成后，由于安裝誤差、平臺(tái)連接件的加工誤差等因素的影響，傳感器自身位姿會(huì)與3根平移軸構(gòu)成的全局坐標(biāo)系O-XYZ間形成一個(gè)三維偏轉(zhuǎn)誤差向量：

其中，各參數(shù)為歐拉角定義，θ為繞X軸偏轉(zhuǎn)時(shí)的俯仰角；φ為繞Y軸偏轉(zhuǎn)時(shí)的自轉(zhuǎn)角；ψ為繞Z軸偏轉(zhuǎn)時(shí)的旋進(jìn)角。各偏轉(zhuǎn)角度對(duì)傳感器的影響如圖2所示。

圖 2 傳感器繞X、Y、Z軸偏轉(zhuǎn)

在葉片檢測(cè)過程中，待測(cè)葉片的目標(biāo)截面垂直于葉片軸線及轉(zhuǎn)臺(tái)軸線，傳感器發(fā)出的激光面應(yīng)平行于全局坐標(biāo)系的XOY面。因此傳感器安裝后產(chǎn)生的俯仰角θ、自轉(zhuǎn)角 φ必須得到校準(zhǔn)，否則無法實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)截面輪廓數(shù)據(jù)的測(cè)量。

2.1.1 傳感器繞X、Y軸偏轉(zhuǎn)角度校準(zhǔn)

如圖1所示，在檢測(cè)平臺(tái)中集成了與傳感器位于同一安裝平面的雙軸傾角采集儀（BWS2000，準(zhǔn)確度 0.001°，分辨率 0.000 5°），可實(shí)現(xiàn)對(duì)俯仰角 θ、自轉(zhuǎn)角 φ的精確測(cè)量。同時(shí)在傳感器下方集成了可實(shí)現(xiàn)繞X、Y、Z軸偏轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)的傾角微調(diào)機(jī)構(gòu)。該傾角微調(diào)機(jī)構(gòu)由一個(gè)單軸傾角微調(diào)儀和一個(gè)雙軸傾角微調(diào)儀組成。

所測(cè)得的俯仰角θ、自轉(zhuǎn)角 φ通過傾角微調(diào)機(jī)構(gòu)進(jìn)行校準(zhǔn)：不斷調(diào)節(jié)傾角微調(diào)機(jī)構(gòu)中的X、Y軸傾角微調(diào)儀，使傾角采集儀測(cè)量結(jié)果接近0°，此時(shí)傳感器所屬平面平行于全局坐標(biāo)系XOY平面，即傳感器繞X、Y軸偏轉(zhuǎn)角度得到校準(zhǔn)。

2.1.2 傳感器繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度校準(zhǔn)

旋進(jìn)角ψ即傳感器繞Z軸偏轉(zhuǎn)角度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響如圖3所示。旋進(jìn)角ψ的存在將使傳感器在平臺(tái)X軸不同處測(cè)得的輪廓數(shù)據(jù)無法通過X平移運(yùn)動(dòng)關(guān)系進(jìn)行直接拼接。

圖 3 旋進(jìn)角ψ對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響

旋進(jìn)角ψ無法通過傾角采集儀進(jìn)行測(cè)量，因此通過光學(xué)標(biāo)定的方式進(jìn)行標(biāo)定和校準(zhǔn)。當(dāng)傳感器數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的X軸和檢測(cè)平臺(tái)X軸平行時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)旋進(jìn)角ψ的校準(zhǔn)。

標(biāo)定采用一矩形標(biāo)定塊，其表面采用研磨加工，表面粗糙度為Ra0.8。標(biāo)定塊置于電磁鐵上固定，標(biāo)定面A0與XOZ面存在偏角δ。如圖4所示，兩個(gè)測(cè)量位下輪廓傾斜程度與偏角δ和旋進(jìn)角ψ均相關(guān)。因此在旋進(jìn)角校準(zhǔn)過程中，首先消除偏角δ以保證標(biāo)定面A0與XOZ面的平行，然后通過標(biāo)定面A0的輪廓信息反求旋進(jìn)角ψ。

圖 4 旋進(jìn)角ψ標(biāo)定原理

具體的標(biāo)定和校準(zhǔn)過程如下：

1)調(diào)節(jié)平移軸，使標(biāo)定面A0在兩個(gè)測(cè)量位下均處于傳感器的有效測(cè)量范圍內(nèi)。

2)在測(cè)量位1采集一組輪廓數(shù)據(jù)L1，記錄橫坐標(biāo)x為0時(shí)的y坐標(biāo)數(shù)據(jù)l1（即圖4所示O1C1）。

3)移動(dòng)X軸LX，在測(cè)量位2采集一組輪廓數(shù)據(jù)L2，記錄橫坐標(biāo)x為0時(shí)的y坐標(biāo)數(shù)據(jù)l2（即圖4所示O2C2）。

4)根據(jù)幾何關(guān)系，C2S平行于平臺(tái)X軸且長度為LX，由于旋進(jìn)角ψ較小，可得：

進(jìn)一步，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)且角度為δ，由于δ為近似值，所以重復(fù)步驟2)～4)，即可完成偏角δ的消除。

5)實(shí)現(xiàn)上述過程后，兩個(gè)測(cè)量位輪廓傾斜程度只與旋進(jìn)角ψ有關(guān)，且輪廓傾斜程度即為旋進(jìn)角ψ。再次采集測(cè)量位1輪廓，其斜率為K，則有ψ=arctanK。進(jìn)一步，調(diào)節(jié)傳感器下方對(duì)應(yīng)的Z軸傾角微調(diào)儀，即可實(shí)現(xiàn)旋進(jìn)角ψ的校準(zhǔn)。

至此，傳感器位姿校準(zhǔn)完成。

2.2 葉片軸線位姿校準(zhǔn)

現(xiàn)行葉片檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中，截面數(shù)據(jù)是沿著葉片軸線的垂直方向截取出若干個(gè)截面進(jìn)行測(cè)量，因此測(cè)量需滿足傳感器激光面垂直于葉片軸線。在完成傳感器位姿校準(zhǔn)后，激光面已平行于全局坐標(biāo)系XOY面，因此只需使葉片軸線垂直于XOY面即可。

在葉片加工和檢測(cè)過程中，其自身軸線由榫頭部分的基準(zhǔn)面確定。如圖5所示，榫頭處基準(zhǔn)面A、B平行于葉片軸線，因此要實(shí)現(xiàn)葉片軸線與XOY面垂直，需同時(shí)保證基準(zhǔn)面A、B與XOY面垂直。

圖 5 葉片軸線校準(zhǔn)原理

葉片軸線位姿的校準(zhǔn)過程如下：

1)調(diào)節(jié)平移軸及轉(zhuǎn)臺(tái)，使基準(zhǔn)面A正對(duì)傳感器且處于傳感器測(cè)量范圍內(nèi)。

2)采集測(cè)量位1的輪廓數(shù)據(jù)，記錄數(shù)據(jù)坐標(biāo)系上x=0處的y軸坐標(biāo)y1。

3)移動(dòng)Z軸LZ，在測(cè)量位2采集一組輪廓數(shù)據(jù)，記錄x=0處的y軸坐標(biāo)y2。

4)若y1≠y2，證明基準(zhǔn)面A與XOY面不垂直且兩者之間的夾角θ′為：

進(jìn)一步，多次調(diào)節(jié)電磁鐵下方對(duì)應(yīng)的傾角微調(diào)儀，直到y(tǒng)1=y2即可完成基準(zhǔn)面A與XOY面的垂直標(biāo)定。

5)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)90°，使基準(zhǔn)面B正對(duì)傳感器，并重復(fù)步驟2)～4)，完成基準(zhǔn)面B與XOY面的垂直標(biāo)定。

實(shí)現(xiàn)上述步驟后，基準(zhǔn)面A、B與XOY面垂直，即完成了葉片軸線的位姿校準(zhǔn)。

3 基于圓柱標(biāo)定物的數(shù)據(jù)采集與拼接

因傳感器單次測(cè)量范圍有限，但要完成葉片截面的測(cè)量，則必須協(xié)調(diào)平移軸與轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行多視場(chǎng)下的測(cè)量，然后將測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)系的統(tǒng)一，即數(shù)據(jù)拼接[10]。結(jié)合檢測(cè)平臺(tái)特點(diǎn)，本文提出一種基于圓柱標(biāo)定物的數(shù)據(jù)拼接方案，該方案不需要將傳感器與轉(zhuǎn)臺(tái)軸線之間的位置關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定，并且實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)單，適用于各種結(jié)構(gòu)形式的葉片。

在完成傳感器與葉片軸線的位姿校準(zhǔn)后，將圓柱標(biāo)定物按照一定位置關(guān)系與待測(cè)葉片放置在電磁鐵上固定，通過提前規(guī)劃的運(yùn)動(dòng)路徑將不同視角下的輪廓數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，拼接得到待測(cè)截面的完整輪廓數(shù)據(jù)。輪廓采集方案的具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

1)調(diào)節(jié)平移軸，使圓柱標(biāo)定物處于傳感器測(cè)量范圍內(nèi)，并且傳感器激光面處于第一個(gè)待測(cè)截面高度上，如圖6所示。

圖 6 待測(cè)葉片放置方式

2)采集圓柱標(biāo)定物輪廓數(shù)據(jù)M0：

記此時(shí)傳感器數(shù)據(jù)坐標(biāo)系為M0-xy，傳感器位于測(cè)量位O1。利用最小二乘法對(duì)M0進(jìn)行圓擬合，得到圓心坐標(biāo)C1(xC1,yC1)。

3)保持Z軸不變，多次調(diào)節(jié)X、Y軸，使傳感器處于多個(gè)測(cè)量位下并完成葉片單側(cè)截面的掃描。設(shè)傳感器共存在i個(gè)測(cè)量位，第k個(gè)測(cè)量位與測(cè)量位O1的位置向量為：

第k個(gè)測(cè)量位下測(cè)量數(shù)據(jù)為：

將多個(gè)測(cè)量位下數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到測(cè)量位O1下（即測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)一到坐標(biāo)系M0-xy中），有：

再將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)M1、···、Mi與M0拼接，得到數(shù)據(jù)集M：

M即傳感器照射面的單側(cè)輪廓數(shù)據(jù)，如圖7所示。

圖 7 數(shù)據(jù)集M對(duì)應(yīng)的輪廓數(shù)據(jù)

4)將轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)180°并移動(dòng)X、Y軸，采集圓柱標(biāo)定物的另一面輪廓數(shù)據(jù)N0，記此時(shí)傳感器數(shù)據(jù)坐標(biāo)系為N0-xy，利用最小二乘法對(duì)N0進(jìn)行圓擬合，得到圓心坐標(biāo)C2(xC2,yC2)。

5)按照步驟3)的原理采集完葉片另一側(cè)截面數(shù)據(jù)，得到數(shù)據(jù)集N。N即傳感器照射面的另一側(cè)輪廓數(shù)據(jù)，如圖8所示。

圖 8 數(shù)據(jù)集N對(duì)應(yīng)的輪廓數(shù)據(jù)

6)根據(jù)圖9所示的幾何關(guān)系，兩組數(shù)據(jù)集可通過圓心坐標(biāo)拼接在同一坐標(biāo)系下。數(shù)據(jù)坐標(biāo)系M0-xy與N0-xy的y軸間距為：

圖 9 基于圓柱標(biāo)定物的數(shù)據(jù)拼接原理

x軸間距為：

將坐標(biāo)系N0-xy下數(shù)據(jù)統(tǒng)一到坐標(biāo)系M0-xy，有：

式中：(xn,yn)——坐標(biāo)系N0-xy下任意一點(diǎn)坐標(biāo)；

(xm,ym)——點(diǎn)(xn,yn)轉(zhuǎn)換到數(shù)據(jù)坐標(biāo)系M0-xy中的坐標(biāo)。

由式(11)可將數(shù)據(jù)集N轉(zhuǎn)換到坐標(biāo)系M0-xy下，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)集M、N的輪廓拼接，得到當(dāng)前截面完整輪廓。

7)調(diào)節(jié)Z軸，可測(cè)量葉片的其他待測(cè)截面。

利用該方案進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與拼接，輪廓采集次數(shù)少，大大節(jié)省了測(cè)量時(shí)間；運(yùn)動(dòng)控制簡(jiǎn)單，只涉及到平移軸的移動(dòng)以及轉(zhuǎn)臺(tái)的一次轉(zhuǎn)動(dòng)；坐標(biāo)轉(zhuǎn)換處理方便，無需進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理且無需標(biāo)定轉(zhuǎn)臺(tái)軸線；適用范圍廣，能測(cè)量大部分葉片的截面。

4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

4.1 葉片截面輪廓度偏差對(duì)比

實(shí)驗(yàn)采用某型號(hào)燃?xì)廨啓C(jī)導(dǎo)向葉片作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，待檢葉片有3個(gè)目標(biāo)截面，通過判斷截面輪廓度是否在公差范圍內(nèi)，從而保證葉片加工質(zhì)量。檢測(cè)截面在葉片型面上的位置如圖10所示。圖中h1=52.08 mm,h2=77.55 mm，h3=102.03 mm。

圖 10 待檢葉片目標(biāo)截面位置

按照本文檢測(cè)方案采集葉片截面輪廓數(shù)據(jù)，將采集的點(diǎn)云和三坐標(biāo)測(cè)量的點(diǎn)云進(jìn)行對(duì)比，可得到葉片型面上3條型線的偏差對(duì)比圖，如圖11所示。型線輪廓度偏差數(shù)據(jù)如表2所示。

圖 11 型線偏差對(duì)比圖（單位：mm）

表 2 型線輪廓度對(duì)比偏差mm

由表2可知，線結(jié)構(gòu)光檢測(cè)與三坐標(biāo)檢測(cè)結(jié)果的輪廓度偏差在±0.02 mm以內(nèi)，最大標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.017 mm。

4.2 葉片型面特征參數(shù)偏差對(duì)比

葉片型面特征參數(shù)包括前后緣半徑、弦長、最大厚度等[11]。將測(cè)量數(shù)據(jù)的型面主要特征參數(shù)與三坐標(biāo)檢測(cè)報(bào)告進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如表3所示。

表 3 截面主要特征參數(shù)對(duì)比偏差mm

由表3可知，線結(jié)構(gòu)光檢測(cè)方案與三坐標(biāo)檢測(cè)方案測(cè)得的弦長最大偏差為0.017 mm，前緣半徑最大偏差為0.015 mm，后緣半徑最大偏差為0.004 mm，最大厚度偏差最大為-0.015 mm，主要特征參數(shù)偏差均在±0.018 mm以內(nèi)。

5 結(jié)束語

本文提出一種基于線結(jié)構(gòu)光的葉片型面特征檢測(cè)方法，基于線結(jié)構(gòu)光測(cè)量原理，設(shè)計(jì)搭建了一套四自由度檢測(cè)平臺(tái)。從現(xiàn)行葉片檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，利用平臺(tái)上集成的傾角微調(diào)儀實(shí)現(xiàn)了線結(jié)構(gòu)光傳感器位姿和葉片軸線位姿的精確校準(zhǔn)；提出一種基于圓柱標(biāo)定物的數(shù)據(jù)采集與拼接方法，該方法運(yùn)動(dòng)控制簡(jiǎn)單且數(shù)據(jù)處理方便。結(jié)果表明，使用本文提出的葉片檢測(cè)方法能采集到葉片完整的截面輪廓，并且檢測(cè)結(jié)果與三坐標(biāo)檢測(cè)結(jié)果的輪廓度偏差在±0.02 mm以內(nèi)，提取的主要特征參數(shù)偏差均在±0.018 mm以內(nèi)。本文所提方法為葉片型面的高效精密檢測(cè)提供了可行的技術(shù)手段。