基于側邊基準面標定的葉片型面光學檢測*

歐登熒，殷 鳴，王宗平，劉浩浩，鄭昊天

(四川大學 a.機械工程學院；b.空天科學與工程學院，成都 610065)

0 引言

葉片是葉輪機械的核心部件之一，其型面精度將直接影響葉片的性能和使用壽命[1]。葉片結構復雜，加工制造難度大，因此高效、精確的葉片型面檢測對其質量控制至關重要。結構光檢測作為一種葉片光學檢測方法[2-3]，相較于傳統的三坐標測量方法[4]，具有快速、非接觸、無測量力等優點[5-6]，受到了廣泛關注。

常見葉片光學檢測系統由結構光傳感器和多軸運動平臺組成[7]。受限于傳感器的視場范圍，葉片檢測時需要在不同視場下進行多次測量，并將所有測量數據統一到同一坐標系下，從而完成其型面輪廓的重構。然而，在進行輪廓重構時，需要知道測量數據和回轉軸線在測量基準中的精確位置。因此，回轉軸線標定和測量基準的建立是保證測量精度的關鍵步驟，也是本文研究的主要內容。

在當前的葉片型面光學檢測研究中，通常利用標定物完成回轉軸線的標定和測量基準的建立。卜昆等[8]利用定位點尋找數據內的基準點，以此建立坐標系進行幾何變換，從而完成葉片點云模型的配準。文獻[9-10]引入圓柱標定物，將采集數據進行截面圓擬合并建立測量基準，完成回轉軸線的標定，實現采集數據的重構。傅屈晨等[11]使用圓柱標定物并利用圓錐擬合的方法標定轉臺軸線。文獻[7,12]采用標準量塊標定葉片回轉軸線，完成了待測葉片型面輪廓的重構。……