基于激光扫描的机轴质量检测研究

　　快速、准确、直观、有效地获取零件质量信息，在当今的工业生产中已经越来越重要了，尤其在当今产品竞争异常激烈的时代，人们对这种需求更加迫切。

　　三维激光扫描测量技术克服了传统测量技术的局限性，采用非接触主动测量方式直接获取高精度三维数据，能够对任意的固体物体进行扫描，且没有白天和黑夜的限制，快速将实物产品的信息转换成可以处理的数据。随着半导体技术、微电子技术、计算机技术、传感器等技术的发展和应用需求的推动，激光测量技术也逐步由点对点的激光测距装置发展到采用非接触主动测量方式快速获取物体表面大量采样点三维空间坐标的三维激光扫描测量技术[1]。其具有扫描速度快、实时性强、精度高、主动性强、全数字特征等特点，可以极大地降低成本，节约时间，而且使用方便，并可直接与CAD、Pro/E等工业软件相结合。从而可很好地满足人们对快速、准确、直观、有效地获取零件质量信息的需求。

　　本文仅就利用激光检测系统对机轴检测进行介绍，并以实例说明操作流程、质量分析、精度影响等因素。

　　1 测量需求

　　如图 1 所示，被测件是某型汽车电动机上的机轴，该件采用整体压铸，部分机加工的方法进行生产，零件结构较为复杂，需检测尺寸数目较多。要求测量结果尽可能的直观，因此采用激光扫描测量十分合适，便于相关技术人员快速、准确地理解测量结果并作出是否合格的判断和加工精度分析。

　　2激光测量系统构成和测量流程

　　2.1 测量系统结构

　　激光测量系统由激光扫描仪主机、电气控制柜、终端电脑(含专用操作软件)组成，如图2。电脑负责将操作指令转换成机器语言，以电子信号的方式传达给电气控制柜，并接受电气控制柜的反馈信号。电脑再将反馈信号用专用操作软件表示出来，以便操作者能够进行控制和操作。电气控制柜负责扫描仪主体和电脑之间的信号传输，并控制协调激光扫描仪的机械运动。激光扫描仪(主机)负责提供所需的三维坐标值(以电子信号表达出来)，并将其传输给电气控制柜。

　　2.2激光扫描的测量流程

　　在激光扫描检测中，检测一个零件需要按如下步骤进行：

　　(1)确定测量方案，包括扫描参数的设定，处理软件的选择等。

　　(2)对被测件进行预处理，包括被测件的表面处理、装夹方案等。

　　(3)使用激光扫描仪将被测件转换成点云。

　　(4)对扫描后的点云进行合并、过滤、去除杂点和装夹点等，以得到需要的精确的3D云图。