專利名稱：測量刀具的刀刃輪廓的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種測量刀具的刃的輪廓的方法，具體涉及一種用點式傳感器自動測 量可測量的刀具的刃的輪廓的方法。
背景技術：
各種不同類型的刀具被用來加工各種不同零件。眾所周知,對高性能刀具上的刃 進行適當的預處理(如搪磨、倒角等)可增加刀具的壽命，增強被加工零件的質量。許多刀 具生產商設立了各種不同的刃預處理工藝以獲得所需的刀刃，以適于不同的應用，卻未必 有好的方法對預處理后的刀刃，尤其是復雜刀具上的刀刃進行測量。此外，在一些情況中， 當購買的刀具的性能無法滿足使用需求時，使用者可能會自行對買進的刀具的刀刃進行搪 磨等處理，慢慢地，這些搪磨的刀刃可能會變得難以測量。
然而，有些被加工零件對刀刃的預處理狀況非常敏感，比如，不合適的刀刃預處理 對機翼的厚度的影響較大，過度搪磨刀刃可能會導致機翼偏斜，使得其尺寸過大，從而需要 進行額外的鉗工處理或返工處理，增加成本，而未經搪磨處理的刀刃或是搪磨程度太輕的 刀刃則可能導致其所加工的零件尺寸偏小，顫振過度，刀具損壞，還有可能刮花零件。為了 加工出更加精準的零件，需要有精確度和穩(wěn)定性更高的刀具，由于刀刃的預處理情況可影 響刀具的壽命、加工零件的質量，尤其會影響加工零件的精準度，因此，獲知預處理后的刀 刃的輪廓變得越發(fā)重要。
因此，有必要準確獲知刀刃的實際形狀和尺寸。
目前用來測量刀刃預處理情況的三維輪廓測量技術中，有一種是采用白光干涉測 量法來產生高分辨率的刀刃區(qū)域切片，還有一種是采用變焦或共焦成像方法來產生刀刃的 垂直窄切片，這些技術致力于如何獲得高密度的精度數據。這兩類技術都需采用顯微鏡，只 能測得一個很小的區(qū)域，一般一次只能測量遠小于一微米的范圍。為了覆蓋一個較大的區(qū) 域，需要不停的調整刀具的位置，獲得多組數據并對這些數據進行縫綴。因此這些方法要求 操作人員刀具進行手動定位并不停對刀具的位置進行調整，以確保目標區(qū)域在傳感器的工 作范圍內。這樣的手動定位過程非常費時而且乏悶，且由于測量角度和范圍的限制，這些方 法需依賴操作人員的技巧來獲得高質量的數據。
因此，有必要開發(fā)一種改進的技術來獲取預處理后刀具的刀刃輪廓。發(fā)明內容
本發(fā)明實施例中提供了一種用包括點式傳感器的測量系統獲取刀具的刃的輪廓 的方法，該方法包括以下步驟(a)將刀具沿其軸線旋轉，用點式傳感器掃描刀具的的刃 點，其中包括位于目標刃上的目標刃點，獲得含有所述目標刃點的位置及方位信息的第一 點云；(b)根據目標刃點的位置及方位信息調整所述刀具與點式傳感器之間的位置，使得 所述點式傳感器聚焦于包含所述目標刃點的感興趣區(qū)域上；以及(C)用點式傳感器掃描所 述感興趣區(qū)域，以獲得第二點云，該第二點云包括用于分析刀具刃的輪廓的信息.
本發(fā)明所涉及的方法解決了現有技術的技術問題。


圖1是一個示例性刀具的立體圖。
圖2是在本發(fā)明一個實施例中用來獲取旋轉式刀具的刃的輪廓的測量系統的示 意圖，該測量系統包括點式傳感器。
圖3顯示了在本發(fā)明一個實施例中用包括點式傳感器的測量系統來自動獲取刀 具的刃的輪廓的方法的方框示意圖。
圖4顯示了在本發(fā)明一個實施例中如何在刀具的側刃上指定一個目標刃點。
圖5顯示了在本發(fā)明一個實施例中如何在刀具的頂刃上指定一個目標刃點。
圖6顯示了在本發(fā)明一個實施例中如何在刀具的圓弧刃上指定一個目標刃點。
圖7顯示了通過預掃描獲得的一個示例性點云，該點云中包含目標刃點的位置及 方位信息。
圖8顯示了在一個實施例中如何從圖7所示的點云中計算出刀具應旋轉的角度。
圖9顯示了一個實施例中的一個線段型的試掃描路徑。
圖10顯示了在一個實施例中如何修正圖9所示的線段型路徑獲得較短的有效線 段掃描路徑。
圖11顯示了一個實施例中的Z字形的精掃描路徑。
圖12顯示了在一個實施例中如何確定刃的走向，使得圖11所示的Z字形路徑可 沿該走向擴展。
圖13顯示了一個實施例中的一個示例性點云,該點云中包含刃的輪廓分析所需 的信息。
具體實施方式
以下將對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細描述。為了避免過多不必要的細節(jié)，在 以下內容中將不對習知的結構或功能進行詳細的描述。
本文中所使用的近似性的語言可用于定量表述，表明在不改變基本功能的情況下 可允許數量有一定的變動。因此，用“大約”、“左右”等語言所修正的數值不限于該準確數值 本身。至少在某些情況下，近似性語言可能與測量儀器的精度有關。本文中所給出的數值范 圍可以合并或相互交換，除非文中有其它語言限定，這些范圍應包括范圍內所含的子范圍。
本發(fā)明中所提及的數值包括從低到高一個單元一個單元增加的所有數值，此處假 設任何較低值與較高值之間間隔至少兩個單元。舉例來說，如果說了一個組分的數量或一 個工藝參數的值，比如，溫度，壓力，時間等等，是從I到90，20到80較佳，30到70最佳，是 想表達15到85，22到68，43到51，30到32等數值都已經明白的列舉在此說明書中。對于 小于I的數值，O. 0001,0. 001，O. 01或者O.1被認為是比較適當的一個單元。前述只是想要 表達的特別示例，所有在列舉的最低到最高值之間的數值組合均被視為以類似方式清楚地 列在本說明書中。
本發(fā)明的實施例中，將對各種不同類型的刀具，尤其是旋轉式刀具，如圓頭銑刀、 平頭銑刀、鉸刀和孔鉆等等的刃的輪廓進行測量和測量。
如圖1所示，以一個旋轉式刀具，比如，圓頭銑刀110為例，該圓頭銑刀110包括一 個桿部111和一個柱狀切割部112。所述切割部112包括側部114和圓頭部116。在圖示 的實施例中，所述切割部112包括多個刀刃118和凹槽120，其中刀刃及凹槽的數量由所需 加工的零件外形決定。比如，可用兩刃銑刀切割出狹縫或凹槽，可用四刃銑刀進行表面銑。 所述刀刃118由前刀面119和后刀面(圖1中不可見)形成。刀刃118包括位于側部114 的側刃122、位于刀具頂端的頂刃124、以及位于刀具的圓頭部116上的圓弧刃126。
其中，圖1所示的實例僅用于舉例說明，本發(fā)明的構思對刀具的類型沒有要求，其 并不限制用于某一種類型的刀具。
圖2顯示了一個實施例中一種用來獲取旋轉式刀具10的刀刃輪廓的測量系統20 的示意圖。如圖2所示，所述測量系統20包括基部21、臺架22、點式傳感器23和控制器24。 在圖示的實施例中，所述臺架22包括第一臺架220和第二臺架221。其中第一臺架220可 移動地設置在基部21上，其包括定位元件222，該定位元件222包括堆疊在一起的底部223 和上部224。在一個實施例中，所述底部223和上部224可分別相對基部21沿X軸和Y軸 移動。進一步地，所述第一臺架220還包括可旋轉地設置于所述上部224上用來夾持旋轉 式刀具10的旋轉部225。因此,通過定位元件222的線性運動及旋轉部225的旋轉,所述旋 轉式刀具10可相對基部21沿X軸和Y軸移動，還可繞Z軸旋轉。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述第一臺架220可沿X軸移動，移動范圍從O毫米左 右到50毫米左右，移動精度大約為O.1微米，還可沿Y軸移動，移動范圍從O毫米左右到 100毫米左右，移動精度大約為O.1微米。在另一個實施例中，所述第一臺架220可沿X軸 和/或Y軸在其他適當的范圍內移動，其移動精度也可以是其他合適的值。進一步地，所述 旋轉部225可旋轉360度左右，其中旋轉精度大約為O. 0001度。在其他實施例中，所述旋 轉部225可旋轉其他適當的角度，其旋轉精率也可以是其他適當的值。
在圖示的實施例中，所述第二臺架221固定在基部21上，其接近第一臺架220，用 來可移動地固定點式傳感器23。在一個實例中，所述點式傳感器23可在所述第二臺架221 上沿Z軸移動。在一個更加具體的實例中，所述點式傳感器23可沿Z軸移動，移動范圍從 O毫米左右到250毫米左右，移動精度大約為O.1微米。在其他實施例中，所述點式傳感器 23可沿Z軸在其他適當的范圍內移動，其移動精度也可以是其他適當的值。
在一個實施例中，所述點式傳感器23可在所述第二臺架上沿X軸和Y軸在一定范 圍內移動，其移動范圍和移動精度與第一臺架220的基本類似。在其他實施例中，所述第二 臺架可移動地設置于所述基部21。因此，在本發(fā)明的實施例中，控制器24可通過協調控制 第一臺架220和第二臺架22來控制所述點式傳感器23的位置，變動其與旋轉式刀具10之 間的距離來測量刀具10上的點。
在圖示的實施例中，所述控制器24包括至少一個計算機、一個數據庫和/或一個 處理器，用來控制所述臺架22和點式傳感器23的移動，并儲存和分析點式傳感器23測得 的點的數據。應注意的是，本發(fā)明并不局限于特定類型的計算機、數據庫或處理器來執(zhí)行 本發(fā)明的數據處理任務。本文中的“計算機”是指任何可執(zhí)行本發(fā)明任務所需的計算或估 算的機器，或是指任何可接收結構型輸入并根據規(guī)則對輸入進行處理以產生一定輸出的機 器。本領域技術人員應理解，所述計算機可裝備有用來執(zhí)行本發(fā)明任務的硬件和軟件。此 外，所述測量系統20可能進一步包括監(jiān)控器25，如用來顯示數據的LCD顯示屏等。
在一個實施例中，在20毫米的行程內每個臺架的精度都高于I微米。在一個實施例中，所述點式傳感器的工作范圍大約為O. 2毫米，其精度高于I微米，橫向分辨率高于4 微米。
下文將結合附圖3對本發(fā)明實施例中用包括點式傳感器的測量系統獲取刀具的刃的輪廓的方法進行描述。如圖3所示，所述方法包括以下步驟(a)將刀具沿其軸線旋轉， 用點式傳感器掃描刀具的的刃點，其中包括位于目標刃上的目標刃點，獲得含有所述目標刃點的位置及方位信息的第一點云；(b)根據目標刃點的位置及方位信息調整所述刀具與點式傳感器之間的位置，使得所述點式傳感器聚焦于包含所述目標刃點的感興趣區(qū)域上； 以及(C)用點式傳感器掃描所述感興趣區(qū)域，以獲得第二點云，該第二點云包括用于分析刀具刃的輪廓的信息。
所述“刃點”是指由刀具的前刀面和后刀面所形成的刃上的點。
在一個實施例中，所述感興趣區(qū)域是指以目標刃點為中心的一小塊區(qū)域。在一個具體的實施中，所述感興趣區(qū)域是指以目標刃點為中心的4平方毫米左右的區(qū)域。
其中所述步驟(a)(下文中可被稱為“預掃描”步驟)可包括⑴在目標刃上指定一個目標刃點；(ii)確定所述點式傳感器和刀具之間的相對位置，使得傳感器的光束在距所述刀具的頂端或軸線一定距離的位置穿過所述刀具的軸線，其中所述距離與目標刃點在刀 具上的位置相關；以及(iii)將刀具沿其軸線旋轉，掃描包括目標刃點在內的刀具刃點， 獲得點云。
如圖4所示，對于位于刀具510的側刃514上的目標刃點512，可通過其距刀具510 的頂端516的垂直距離H和該側刃514在刀具510的刃中的編號來指定。比如，可指定刀具的第三條刃上距刀具的頂端垂直距離為5毫米的點為目標點。因此，可將所述點式傳感器置于一定位置，使得傳感器的光束沿水平方向在距刀具510的頂端516垂直距離為一定數值的位置穿過刀具的軸線518，其中所述垂直距離的數值為目標刃點與刀具頂端之間的垂直距離H。
如圖5所示，對于位于刀具520 (平頭刀具)的頂刃524上的目標刃點522，可通過其距刀具520的軸線528的水平距離L和頂刃524在刀具520的刃中的編號來確定。因此，可將所述點式傳感器置于一定位置，使得傳感器的光束沿一個傾斜的方向從刀具的頂部526上距刀具520的軸線528水平距離為一定數值的某一點(可能是目標刃點，也可能不是目標刃點)穿過刀具的軸線528，其中所述水平距離的數值為目標刃點與刀具軸線之間的水平距離L。
如圖6所示，對于位于刀具530的圓弧刃上的目標刃點532，如果該目標刃點532 與其所在的圓弧的圓心534之間的連線與刀具軸線538之間的夾角大于30度(α > 30 度)，可將其視為側刃上的點，從而可將所述點式傳感器置于一定位置，使得傳感器的光束沿水平方向在距刀具的頂端垂直距離為一定數值的位置穿過刀具的軸線，其中所述垂直距離的數值為目標刃點與刀具頂端之間的垂直距離；如果目標刃點532與其所在的圓弧的圓心534之間的連線與刀具軸線538之間的夾角小于30度(α < 30度)，可將其視為頂刃上的點，可將所述點式傳感器置于一定位置，使得傳感器的光束沿一個傾斜的方向從刀具的頂部上距刀具的軸線水平距離為一定數值的某一點穿過刀具的軸線，其中所述水平距離的數值為目標刃點與刀具軸線之間的水平距離。
這樣，通過將刀具沿其軸線旋轉，比如旋轉360度，傳感器的光束至少有一次可穿過目標刃點，使得包括目標刃點在內的多個刃點被掃描，從而可獲得包含有目標刃點的位置及方位信息的點云。
在一些情況下，被測量的刀具可能過于靠近或遠離點式傳感器，以致無法獲得包含目標刃點的位置及方位信息的有效點云，在這樣的情況下，就需要重新調整點式傳感器和刀具之間的相對位置。因此，在一個實施例中，所述步驟(a)可進一步包括(iv)將從步驟(iii)所獲得的點云中的噪點過濾掉；(V)若所述過濾后剩余的點不足以形成一個含有目標刃點的位置及方位信息的點云，則沿傳感器光束的方向移動所述點式傳感器和/或所述刀具使其相互靠近，再重復步驟(iii)和(iv)，若所述過濾后剩余點云中有的點的傳感器讀數靠近所述傳感器的工作范圍的較低的邊界，則傳感器光束的方向移動所述點式傳感器和/或所述刀具使其遠離彼此，再重復步驟(iii)和(iv) ;(vi)重復步驟(V)，直至獲得一個含有目標刃點的位置及方位信息的點云。
圖7顯示了通過對一個刀具進行預掃描后獲得的點云示意圖602，其中包括目標刃點604的位置及方位信息。在點云602中，根據點云的實體部分和空白部分的形狀及分布，可觀測到各側刃的刃點，從而可通過目標刃點的方位角Y確定出目標刃點604的位置， 基于該方位角，可確定如何將刀具旋轉到合適的位置，使得傳感器的光束對準目標刃點604 處的感興趣區(qū)域上。
在一個實施例中，所述調整刀具與點式傳感器之間的相對位置的步驟(b)包括 沿所述刀具軸線將所述刀具旋轉一定角度，其中所述旋轉的角度根據所述目標刃點的位置及方位信息確定。比如，如圖8所示，在圖中顯示了一個預定的觀測點605，掃描時將目標刃點604置于該預定觀測點605進行掃描，因此，刀具應旋轉的角度為目標刃點604的方位角 Y減去預定觀測點的方位角δ后獲得的數值。
當目標刃點被置于所述預定觀測點上，傳感器的光束聚焦于感興趣區(qū)域上，便可以開始用傳感器對感興趣區(qū)域進行掃描，以獲得第二點云，該第二點云中包含有對刀刃的輪廓分析所需的信息。
在一些情形下，為了確保對感興趣區(qū)域的掃描是沿著合適的路徑進行的，所述掃描感興趣區(qū)域的步驟(C)包括對所述感興趣區(qū)域進行試掃描，以在所述感興趣區(qū)域上產生一個線段型掃描路徑；對所述感興趣區(qū)域進行精掃描，其中所述精掃描的路徑基于所述線段型掃描路徑產生。
如圖9所示,所述試掃描是沿著一條在目標刃點706的位置附近與目標刃704相交的線段702進行的。在一個實施例中，所述試掃描沿著一條與刀刃704的前刀面708和后刀面710的夾角大致相等的線段進行，其中所述前刀面708和后刀面710即相交形成所述刀刃704的面。
在一些情況下，目標刃點的實際位置可能并沒有在預定觀測點上，從而無法一次獲得正確的線段型掃描路徑，在這樣的情況下，就需要重新調整點式傳感器和刀具之間的相對位置。因此，在一個實施例中，所述對感興趣區(qū)域進行試掃描以獲得線段型掃描路徑的步驟包括(a’ )沿一條在目標刃點的位置附近與目標刃相交的線對所述感興趣區(qū)域進行掃描以形成點云；(b’ )將從步驟(a’ )所獲得的點云中的噪點過濾掉；(c’ )若所述過濾后剩余點較少而且這些點的傳感器讀數靠近所述傳感器的工作范圍較低的邊界，則沿傳感器光束的方向移動所述點式傳感器和/或所述刀具使其相互靠近，再重復步驟(a’)和(b’)， 若所述過濾后剩余點云中有的點的傳感器讀數靠近所述傳感器的工作范圍的較低的邊界， 則傳感器光束的方向移動所述點式傳感器和/或所述刀具使其遠離彼此，再重復步驟(a’) 和(b’)；(d’)重復步驟(c’)，直至獲得線段型掃描路徑。
這樣，通過所述試掃描，即便在試掃描之前目標刃點的實際位置偏離了預定觀測 點，仍可獲得正確的線段型掃描路徑。
如圖10所示，可對所述線段型掃描路徑702進行修整，比如，可將其截短以獲得一 段相對更短的有效線段型掃描路徑712。如圖11所示，所述對感興趣區(qū)域的精掃描可沿著 所述修整后的線段型掃描路徑702沿目標刃的走向擴展后形成的Z字形路徑進行。如圖12 所示，對于側刃，刃的走向可認為是大致平行于刀具的軸線的方向；對于頂刃，刃的走向可 以認為是在一個水平面上從預定觀測點指向該水平面上的刀具中心的點的方向；對于圓弧 刃，刃的走向可以認為是在一個由刀具軸線和預定觀測點所確定的平面上，從預定觀測點 指向半徑中心的方向的垂直方向。
在一個實施例中，所述對感興趣區(qū)域進行精掃描的步驟包括修理所述線段型掃 描路徑；以及沿所述修理過的線段型掃描路徑沿所述目標刃的走向擴展形成的Z字形路徑 對所述感興趣區(qū)域進行掃描，獲得一個第二點云，比如，如圖13所示的第二點云902，該第 二點云中包含有對刀刃的輪廓進行分析所需的數據。
從所述第二點云中，可測量并計算獲得與刀刃的輪廓及其預處理情況相關的參 數，包括但不限于刃角半徑和倒角寬度。
本發(fā)明的實施例提供了一種可確定刀具的刀刃形狀以優(yōu)化刀具性能的方法，基于 所測刀具的已知信息及從預掃描中獲知的刀刃位置信息，利用高精度的點式傳感器對刀刃 區(qū)域進行掃描，直接獲得點云，這樣的方法不僅可以大大減少刀具的定位時間，還可通過將 刀具的微觀刀刃輪廓與刀具的宏觀整體輪廓對準重疊，實現在整體的刀具輪廓中顯示某處 或多處刀刃的微觀輪廓。因此，通過所述方法可獲得更加全面完整的刀刃幾何信息，結合 刀具的整體幾何形狀，可實現更有意義的數據分析并據此優(yōu)化刀具性能。刀具性能的提高 不僅可延長刀具壽命，還可提高加工零件的質量，并減少加工零件，比如航空零件的加工時 間。
盡管在具體實施方式
中對本發(fā)明的部分特征進行了詳細的說明和描述，但在不脫 離本發(fā)明精神的前提下，可以對本發(fā)明進行各種改變和替換。同樣的，本領域熟練技術人員 也可以根據常規(guī)實驗獲得本發(fā)明公開的其它改變和等同物。所有這些改變，替換和等同物 都在本發(fā)明所定義的權利要求的構思和范圍之內。
權利要求
1.一種用點式位移傳感器測量刀具的刀刃輪廓的方法，該方法包括 (a)將刀具沿其軸線旋轉，用點式傳感器掃描刀具的的刃點，其中包括位于目標刃上的目標刃點，獲得含有所述目標刃點的位置及方位信息的第一點云； (b)根據目標刃點的位置及方位信息調整所述刀具與點式傳感器之間的位置，使得所述點式傳感器聚焦于包含所述目標刃點的感興趣區(qū)域上；以及 (C)用點式傳感器掃描所述感興趣區(qū)域，以獲得第二點云，該第二點云包括分析所述刀具的刃的輪廓所需的信息。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述感興趣區(qū)域是中心位置在所述目標刃點的一塊區(qū)域。
3.如權利要求1所述的方法，其中步驟(a)包括 (i)在目標刃上指定一個目標刃點； (ii)確定所述點式傳感器和刀具之間的相對位置使得傳感器的光束在距所述刀具的頂端或軸線一定距離的位置穿過所述刀具的軸線，其中所述距離與目標刃點在刀具上的位置相關；以及 (iii)將刀具沿其軸線旋轉，掃描包括目標刃點在內的刀具刃點，獲得點云。
4.如權利要求3所述的方法，其中步驟(a)包括 (iv)將從步驟(iii)所獲得的點云中的噪點過濾掉； (v)若所述過濾后剩余的點不足以形成一個含有目標刃點的位置及方位信息的點云，則沿傳感器光束的方向移動所述點式傳感器和/或所述刀具使其相互靠近，再重復步驟(iii)和(iv)，若所述過濾后剩余點云中有的點的傳感器讀數靠近所述傳感器的工作范圍的較低的邊界，則傳感器光束的方向移動所述點式傳感器和/或所述刀具使其遠離彼此，再重復步驟(iii)和Qv)； (vi)重復步驟(V)，直至獲得一個含有目標刃點的位置及方位信息的點云。
5.如權利要求3所述的方法，其中所述目標刃點在刀具的側刃上，所述步驟(ii)包括確定所述點式傳感器的位置，使得傳感器的光束從距刀具頂端一定垂直距離的位置沿一個水平的方向穿過刀具的軸線，其中所述一定垂直距離為目標刃點到刀具頂端的垂直距離。
6.如權利要求3所述的方法，其中所述目標刃點在刀具的頂刃上，所述步驟(ii)包括確定所述點式傳感器的位置，使得傳感器的光束從刀具的頂部的一個距刀具軸線一定水平距離的位置沿一個傾斜的方向穿過刀具的軸線，其中所述一定水平距離為目標刃點到軸線的水平距離。
7.如權利要求3所述的方法，其中所述目標刃點在刀具的圓弧刃上，所述步驟(ii)包括 若所述目標刃點與其所在的圓弧的圓心之間的連線與刀具軸線之間的夾角大于等于30度，將所述點式傳感器置于可使其光束從距刀具頂端一定垂直距離的位置沿一個水平的方向穿過刀具軸線的位置上，其中所述一定垂直距離為目標刃點到刀具頂端的垂直距離；或者 若所述目標刃點與其所在的圓弧的圓心之間的連線與刀具軸線之間的夾角小于30度，將所述點式傳感器置于可使其光束從刀具的頂部的一個距軸線一定水平距離的位置沿一個傾斜的方向穿過刀具的軸線的位置上，其中所述一定水平距離為目標刃點到軸線的水平距離。
8.如權利要求1所述的方法，其中所述步驟(b)包括沿所述刀具軸線將所述刀具旋轉一定角度，其中所述旋轉的角度根據所述目標刃點的位置及方位信息來確定。
9.如權利要求1所述的方法，其中所述步驟(c)包括 對所述感興趣區(qū)域進行試掃描，以在所述感興趣區(qū)域上產生一個線段型掃描路徑； 對所述感興趣區(qū)域進行精掃描，其中所述精掃描的路徑基于所述線段型掃描路徑產生。
10.如權利要求9所述的方法，其中所述對所述感興趣區(qū)域進行試掃描，以在所述感興趣區(qū)域上產生一個線段型掃描路徑的步驟包括 (a’ )沿一條在目標刃點的位置附近與目標刃相交的線對所述感興趣區(qū)域進行掃描以形成點云； (b’ )將從步驟(a’ )所獲得的點云中的噪點過濾掉； (c’)若所述過濾后剩余的點的傳感器讀數靠近所述傳感器的工作范圍較低的邊界，則沿傳感器光束的方向移動所述點式傳感器和/或所述刀具使其相互靠近，再重復步驟(a’)和(b’)，若所述過濾后剩余點云中有的點的傳感器讀數靠近所述傳感器的工作范圍較低的邊界，則傳感器光束的方向移動所述點式傳感器和/或所述刀具使其遠離彼此，再重復步驟(a’ )和(b’ )； (d’ )重復步驟(c’)，直至獲得線段型掃描路徑。
11.如權利要求8所述的方法，其中所述對所述感興趣區(qū)域進行精掃描的步驟包括 修整所述線段型掃描路徑；以及 沿所述修整過的線段型掃描路徑沿所述目標刃的走向擴展形成的Z字形路徑對所述感興趣區(qū)域進行掃描。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用包括點式位移傳感器的測量系統測量刀具刀刃輪廓的方法，該方法包括以下步驟(a)將刀具沿其軸線旋轉，用點式位移傳感器掃描刀具的刃點，其中包括位于目標刃上的目標刃點，獲得包含所述目標刃點的位置及方位信息的第一個點云；(b)根據目標刃點的位置及方位信息調整所述刀具與點式位移傳感器之間的相對位置，使得所述點式傳感器聚焦于包含所述目標刃點的感興趣區(qū)域上；以及(c)用點式位移傳感器掃描所述感興趣區(qū)域，以獲得第二個點云，該第二個點云包括分析所述刀具刀刃的輪廓所需的幾何信息。
文檔編號G01B11/24GK103017677SQ201110304920
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月23日 優(yōu)先權日2011年9月23日
發(fā)明者杜曉明, 凱文.G.哈丁, 霍華德.韋弗, 詹姆斯.貝爾德, 凱文.邁耶, 顧嘉俊 申請人:通用電氣公司