非接触式激光测量系统的设计与实现

In  the  early  days,  the  development  and  manufacturing  of  industrial  products  were  generally  implemented  through  product  design,  module  design,  part  processing,  assembly  and  checkout  for  productions.  This  process  was  called  forward  engineering  (FE)  1.  Nowadays,  most  researching  and  applications  involving  reverse  engineering  focus  on  geometrical  shape,  that  is  reconstructing  product’s  CAD  model  and  finally  manufacturing  the  product.  This  is  called  reverse  engineering  (RE)  2.  Reverse  engineering’s  application  in  other  fields  is  also  based  on  measuring  data  or  practical  object,  and  constructing  a  three-dimensional  geometrical  model.  Therefore,  as  the  precondition  of  reconstructing  a  three-dimensional  model,  figure  surface  digitalization,  that  is  obtaining  adequate  data  from  an  object  to  describe  it,  is  one  of  the  most  important  processes  of  reverse  engineering.  Thus,  a  researching  on  measuring  and  obtaining  three-dimensional  data  from  a  part’s  surface  plays  an  important  role  in  reverse  engineering.According  to  contacting  or  non-contacting  the  surface,  the  methods  of  sampling  a  three-dimensional  surface  data  can  be  divided  into  two  kinds,  contact  measurement  and  non-contact  measurement.  Contact  measurement  was  generally  applied  in  traditional  coordinate  measuring  machines  (CMM),  with  many  disadvantages  such  as  the  slower  measuring,  easily  scratching  the  surface,  existing  contacting  pressure  and  radius  compensation.Non-contact  measurement  includes  laser  triangle  measurement,  laser  distance  measurement,  optical  interference,  structural  optics,  image  analysis  and  so  on  3.  Non-contact  laser  triangle  measurement  (simply  called  laser  probe  measurement  below)  can  effectively  avoid  the  system  error  and  the  random  error  which  are  triggered  by  contact  pressure  in  precise  measurement.  It  can  measure  a  soft  or  thin  object  fast  and  effectively.  According  to  the  lamp-house,  it  can  divided  into  three  kinds,  spot  lamp-house,  line  lamp-house  and  plane  lamp-house.In  this  paper,  in  order  to  obtain  reliable  data,  spot  lamp-house  method  based  on  laser  triangle  measurement  was  applied  to  acquire  data,  the  hardware  structure  and  the  software  system  of  non-contact  laser  probe  measurement  system  were  introduced  and  implemented.