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龍圖騰網(wǎng)獲悉南京航空航天大學(xué)申請的專利大尺寸平板類模具空間姿態(tài)的分布式精密測量裝置及方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN112648938B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-07-04發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202011458345.3，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01B11/26；該發(fā)明授權(quán)大尺寸平板類模具空間姿態(tài)的分布式精密測量裝置及方法是由葉文華;楊高杰;葉柳康;陳西忍;儲祥宇設(shè)計研發(fā)完成，并于2020-12-11向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本大尺寸平板類模具空間姿態(tài)的分布式精密測量裝置及方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種大尺寸平板類模具空間姿態(tài)的分布式精密測量裝置及方法，涉及模具類工件幾何量測量技術(shù)領(lǐng)域。以實現(xiàn)提升模具定位精度和效率，擴大其適用范圍，并能保護模具表面。所述測量裝置包括四套搭載線激光輪廓儀2的三維高精運動機構(gòu)1、XYZ三向偏角測量與控制系統(tǒng)3以及控制計算機4，所述XYZ三向偏角測量與控制系統(tǒng)3用于對所述激光輪廓儀2采集的三維數(shù)據(jù)進行實時獲取、分析與對模具5的空間姿態(tài)在XYZ三個方向的偏角計算與評定。本發(fā)明所述測量裝置能實現(xiàn)對被測模具的空間姿態(tài)的偏角計算與評定的功能，測量速度快，效率和精度高，克服了傳統(tǒng)大尺寸平板類模具空間姿態(tài)的測量方法及裝置的不足。

本發(fā)明授權(quán)大尺寸平板類模具空間姿態(tài)的分布式精密測量裝置及方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種大尺寸平板類模具空間姿態(tài)的分布式精密測量方法，其特征在于，所述測量方法基于測量裝置來實現(xiàn)； 所述測量裝置包括四套搭載線激光輪廓儀2的三維高精運動機構(gòu)1、XYZ三向偏角測量與控制系統(tǒng)3以及控制計算機4，四套所述三維高精運動機構(gòu)1以及控制計算機4都安裝在工作臺8上，所述XYZ三向偏角測量與控制系統(tǒng)3安裝在所述控制計算機4上，通過XYZ三向偏角測量與控制系統(tǒng)3分別控制四套所述三維高精運動機構(gòu)1，使得固定安裝在四套所述三維高精運動機構(gòu)1橫向?qū)к壣系乃膫€線激光輪廓儀2分別進行X、Y、Z三向的運動； 所述XYZ三向偏角測量與控制系統(tǒng)3用于對所述激光輪廓儀2三維測量數(shù)據(jù)進行實時采集、分析與模具5在XYZ三個方向的偏角評定； 按以下方法進行測量： S1、系統(tǒng)標(biāo)定：建立系統(tǒng)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型，主要包括激光輪廓儀坐標(biāo)系OL-XLYLZL、三維高精運動機構(gòu)坐標(biāo)系OP-XPYPZP和機床坐標(biāo)系OM-XMYMZM，為了實現(xiàn)測量系統(tǒng)中坐標(biāo)系的統(tǒng)一，需要通過標(biāo)定得到坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換矩陣；先將激光輪廓儀坐標(biāo)系標(biāo)定到運動機構(gòu)坐標(biāo)系，通過高斯-牛頓迭代法求解出三維高精運動機構(gòu)坐標(biāo)系與機床坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系，實現(xiàn)坐標(biāo)系的統(tǒng)一； S2、機構(gòu)初始化：XYZ三向偏角測量與控制系統(tǒng)、激光輪廓儀、三維高精運動機構(gòu)初始化； S3、三維高精運動機構(gòu)控制：四套搭載線激光輪廓儀2的三維高精運動機構(gòu)1分別對分布在模具5上表面的四個角或四條邊的被測表面從一邊到另一邊進行自動掃描測量；先測量模具5上表面的幾個小平面6，再測量對角或者對邊小平面6上任意兩個圓錐孔7； S4、實時位移數(shù)據(jù)采集：在掃描測量過程中，線激光輪廓儀2處于輪廓模式，XYZ三向偏角測量與控制系統(tǒng)3每隔一定時間讀取線激光輪廓儀2產(chǎn)生的一條輪廓線數(shù)據(jù)，直至掃描完成，最后得到一系列被測表面輪廓線數(shù)據(jù)，采集這些包含表面信息的輪廓數(shù)據(jù)； S5、數(shù)據(jù)處理： S5.1、擬合模具上表面小平面得出平面方程：對采集得到的每個小平面6數(shù)據(jù)點按Z坐標(biāo)值進行排序，去掉前面一小部分的最大點和后面一小部分的最小點，將剩下所有數(shù)據(jù)點從線激光輪廓儀的局部坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到機床坐標(biāo)系上，按最小二乘法進行空間平面擬合，最小二乘評定法原理是指測量結(jié)果的最可信賴值應(yīng)在殘余誤差平方和為最小的條件下求解令:最小，即 xi、yi、zi：測得的數(shù)據(jù)點的坐標(biāo)值 Q：殘余誤差平方和 A、B、C為平面方程Ax+By-z+C＝0的方程系數(shù)； 確定系數(shù)矩陣中A，B，C的值之后，即可得到擬合平面的方程為Ax+By-z+C＝0獲得所在平面后，求平面的法向矢量，即可求得模具上表面與兩個坐標(biāo)軸，即與機床坐標(biāo)系X軸、Y軸相應(yīng)的偏角； S5.2、通過模具上表面小平面上兩孔圓心坐標(biāo)擬合直線得出直線方程：對兩圓錐孔7測量所得到的二個圓心坐標(biāo)，分別從線激光輪廓儀的局部坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到機床坐標(biāo)系上，計算這二個點所表示的空間直線方程，并求得這條直線在XOY平面上的投影與X軸或Y軸的夾角，即繞Z軸的轉(zhuǎn)角； S5.3、得出模具空間位姿：通過步驟S5.1、S5.2得到模具5上表面與機床坐標(biāo)系X、Y軸的偏角和繞Z軸的轉(zhuǎn)角后，即可得出模具5的空間姿態(tài)。

如需購買、轉(zhuǎn)讓、實施、許可或投資類似專利技術(shù)，可聯(lián)系本專利的申請人或?qū)＠麢?quán)人南京航空航天大學(xué)，其通訊地址為：210016 江蘇省南京市秦淮區(qū)御道街29號；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。