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专利号: 2020103449484
申请人: 华北科技学院
专利类型:发明专利
专利状态:无效专利
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种倾角误差控制方法,其特征在于,包括如下步骤:

S1:采用高精度四轴运动平台实现四轴运动控制和精密位置反馈;

S2:基于激光三角测量原理的高精度激光位移传感器采集叶片型面坐标数据;

S3:利用高精度激光位移传感器扫描测量叶片夹具,实现叶片姿态调整,并将工件坐标系O-XYZ建立在夹具安装柱中轴线上;

S4:特征点采集与测量路径规划;

S5:依据得到的规划路径和采样策略控制传感器在各规划坐标点Gj(xj,yj,zj)采集数据,得到叶型测点的精密坐标Pj(xj,yj,zj),j=1,2,…,m。

2.根据权利要求1所述的一种倾角误差控制方法,其特征在于:所述步骤S1中的高精度四轴运动平台基于精密工程思想设计,由三个直线轴系X、Y、Z,一个回转轴系C和精密数控系统组成。

3.根据权利要求1所述的一种倾角误差控制方法,其特征在于:所述步骤S2中的传感器采集叶片型面坐标的计算模型为:其中,YS为传感器测量值,XO、YO、ZO、CO由各轴光栅尺直接采集,所有测量数据的单位均为毫米。

4.根据权利要求1所述的一种倾角误差控制方法,其特征在于:所述步骤S3的具体方法为:首先,沿X方向扫描测量夹具安装柱(1)的选定截面型线OCD,得到一组采样坐标Pi,基于采集的坐标数据Pi和最小二乘圆拟合算法求解拟合圆曲线的半径Rc和圆心坐标(Xc,Yc),通过平移运动将工件坐标系O-XYZ建立在夹具安装柱中轴线上;然后,沿X方向扫描测量夹具基台(2)的侧面,基于采集的坐标数据和最小二乘线拟合算法求解配准角γ,通过测量平台的回转运动将γ调整为0,完成夹具姿态的调整。

5.根据权利要求1所述的一种倾角误差控制方法,其特征在于:所述步骤S4中的特征点采集具体方法为:首先在被测型线上规划n个特征点,n>5;然后通过四轴联动,采集各特征点的坐标数据Ci(xi,yi,zi),i=1,2,…,n;最后基于叶片特征造型方法和采集的坐标数据,提取测量规划路径;基于特征造型的路径规划方法为:首先基于采集的特征点坐标集Ci(xi,yi,zi),利用四次多项式最小二乘拟合算法,求解叶片型线的数学模型;然后依据求解的数学模型,分析叶型的曲率变化规律,进而自动调整规划测点的位置和数量m,实现规划路径的自适应调整和优化,并得到规划坐标集Gj(xj,yj,zj),j=1,2,…,m;为了减小叶型损失,优化叶片的空气动力学性能,叶片型线通常采用四次多项式曲线造型,其数学模型为:y(x)=a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0              (3)

6.根据权利要求1所述的一种倾角误差控制方法,其特征在于:所述步骤S5中采用特征造型技术自动获取测量规划路径,由于各规划测量点测量景深趋近于0,且测点分布随叶型曲率变化自适应调整,所以可以有效限制倾角误差,显著提高测量精度。