大型高溫鍛件在位檢測應(yīng)用中結(jié)構(gòu)光投射裝置設(shè)計.pdf

1、隨著重工業(yè)發(fā)展，大型鍛件逐漸在許多重型裝備中擔當著核心部件的作用．由于大型鍛件的生產(chǎn)環(huán)境具有高溫特點，其尺寸的在位檢測難度較大，由此在加工中造成大量的原材料以及能源浪費。另外，大型鍛件的生產(chǎn)水平也是衡量一個國家機械制造業(yè)水平的基本標志之一。本文分析了國內(nèi)外大尺寸物體檢測方法，設(shè)計了一套結(jié)構(gòu)光投射裝置以實現(xiàn)大型高溫鍛件的檢測。
　　 本文對基于大型高溫鍛件在位檢測方法的結(jié)構(gòu)光投射裝置進行了硬件和軟件的設(shè)計，其基本工作原理是利用光柵

2、的衍射效應(yīng)，使半導體激光器產(chǎn)生的激光通過衍射光柵產(chǎn)生一些特定的結(jié)構(gòu)光投射在高溫鍛件上，再利用攝影測量方法對圖像進行分析。
　　 對十結(jié)構(gòu)光投射裝置的設(shè)計及制作，本文中所涉及到的具體工作有：
　　 1．分析課題研究背景和意義，借鑒目前國內(nèi)外主要的大尺寸物體高溫現(xiàn)場測量方法，結(jié)合高溫鍛件的客觀環(huán)境需求，完成了大型高溫鍛件熱態(tài)在位檢測中結(jié)構(gòu)光投射裝置的方案設(shè)計；
　　 2．設(shè)計系統(tǒng)的硬件部分，包括恒溫箱中的溫度采集顯示

3、模塊、恒溫箱中的半導體制冷器、激光器驅(qū)動電源模塊以及基于STC80C52單片機的整個硬件部分的控制系統(tǒng)設(shè)計。
　　 3．根據(jù)課題需求，進行了光學系統(tǒng)的設(shè)計，基于衍射光柵工作原理，設(shè)計并實現(xiàn)了點陣及網(wǎng)格結(jié)構(gòu)光投射裝置。
　　 4．將硬件與光學設(shè)計相結(jié)合，制作簡易恒溫箱，并將制冷器、激光器、溫度采集器以及光柵有序的固定于恒溫箱中，并對于系統(tǒng)的溫度控制以及整個系統(tǒng)的工作狀況進行了實驗。
　　 5．對實驗的結(jié)果進行分析與