AutoScan系列复杂零件自动化三维测量装备开发与应用

李中伟，张攀，钟凯，李文龙

1. 华中科技大学 材料科学与工程学院 材料成形与模具技术国家重点实验室，武汉 430074 2. 华中科技大学 机械科学与工程学院 数字制造装备与技术国家重点实验室，武汉 430074

航空发动机机匣、叶片等关键零件形状复杂，成形精度难以控制，其制造水平代表国家的核心竞争力。三维测量不仅能够实现复杂零件的精度检测，还可为后续工艺优化提供基础数据，是保证复杂零件成形制造精度的关键技术。“中国制造2025”“德国工业4.0”等战略规划均阐明了工业零件三维测量和精度检测对于发展高端制造和智能制造的重要性，并将其列为重点研究内容。

现有自动化三维测量方法主要有线结构光法[1-2]和面结构光法[3-6]两类。线结构光法通过向被测物体表面投影线条获取一条线的三维数据，结构简单，测量精度高，但在效率方面存在较大局限。面结构光法向被测物体表面投影光栅条纹图案获取一个形面的三维数据，结构相对复杂，但测量速度快，数据密度大，是进行自动化三维测量的首选方法。基于面结构光和机器人的自动化三维测量技术，由机器人按照预先规划的测量视点和测量路径带动面结构光三维测头，从多个视角对复杂零件进行自动化三维测量[7-8]，具有速度快、精度高等优势，是实现自动化三维测量的主流技术之一。

国内外许多机构对此技术进行了深入研究，并开发了相应的自动化三维测量装备，在航空、汽车等领域的复杂零件精度检测方面进行了推广和应用[9]。……