[发明专利]一种电动剃须刀刀头网罩内侧平面度测量装置和方法

权利要求书

1.一种电动剃须刀刀头网罩内侧平面度测量装置的控制方法，其特征在于：装置设有支架固定板，所述支架固定板上固定有支架，所述支架顶端设有侧向延伸并在端部固定有采集下方待测网罩的第一激光轮廓仪和第二激光轮廓仪，所述第一激光轮廓仪和第二激光轮廓仪下方设有用于固定待测网罩的夹具台；

所述第一激光轮廓仪和第二激光轮廓仪均固接在激光轮廓仪安装板的下表面，所述激光轮廓仪安装板安装在精密平移台上，所述精密平移台通过精密平移台连接板固定在支架上；

所述支架旁固定有转台，所述转台上设有至少三个夹具台，每个所述夹具台上设有用于固定待测网罩的V型块，通过旋转转台使夹具台依次转动到激光轮廓仪的下方；

装置设有控制器，所述控制器连接第一激光轮廓仪、第二激光轮廓仪获得所采集数据信息，所述控制器连接转台电控部件、精密平移台电控部件并输出驱动信号，所述控制器根据数据信息输出测量结果数据至存储器和/或显示器；

控制方法包括：

1)第一激光轮廓仪和第二激光轮廓仪分别采集两组待测网罩表面点云数据，再将两组点云数据转换至同一个坐标系下构成原始云点PC；

2)针对原始点云PC进行分割获得中心凸起圆平面点云PC_C,内圈齿齿面点云PC_S、外圈齿齿面点云PC_b；

3)采用滤波算法，去除中心凸起圆平面点云PC_C,内圈齿齿面点云PC_S、外圈齿齿面点云PC_b的噪声；

4)根据欧氏距离聚类，对内圈齿齿面点云PC_S，获得N个齿面点云{SP₁，SP₂，…，SP_N}；

5)根据欧氏距离聚类，对外圈齿齿面点云PC_b，获得N个齿面点云{BP₁，BP₂，…，BP_N}；

6)在中心凸起圆平面点云PC_C的质心附近以固定半径r_c为球形邻域半径取一小块平面点云作为中心凸起圆平面的法向量n_c；

7)以内圈齿齿面点云PC_S的质心为轴线上的一点，以中心凸起圆平面的法向量n_c作为轴线的方向向量，确定网罩精确轴线AL；

8)以轴线AL为轴，以R₁和R₁+ΔR_S为环柱面的小半径和大半径作环柱面，对内圈齿的N个齿面点云{SP₁，SP₂，…，SP_N}分别进行切割，得到内圈齿内侧的N个片状点云{SPI₁，SPI₂，…，SPI_N}；

以轴线AL为轴，以R₂和R₂+ΔR_S为环柱面的小半径和大半径作环柱面，对内圈齿的N个齿面点云{SP₁，SP₂，…，SP_N}分别进行切割，得到内圈齿中间的N个片状点云{SPM₁，SPM₂，…，SPM_N}；

以轴线AL为轴，以R₃和R₃+ΔR_S为环柱面的小半径和大半径作环柱面，对内圈齿的N个齿面点云{SP₁，SP₂，…，SP_N}分别进行切割，得到内圈齿外侧的N个片状点云{SPE₁，SPE₂，…，SPE_N}；

9)针对以上获得的内圈齿内侧的N个片状点云{SPI₁，SPI₂，…，SPI_N}，对于每一个片状点云SPI_i，均以其质心为球心，以固定半径r_s为球形邻域半径，得到属于球形邻域内的点云块SPIS_i，可获得N个球形邻域点云块{SPIS₁，SPIS₂，…，SPIS_N}；

针对以上获得的内圈齿中间的N个片状点云{SPM₁，SPM₂，…，SPM_N}，对于每一个片状点云SPM_i，均以其质心为球心，以固定半径r_s为球形邻域半径，得到属于球形邻域内的点云块SPMS_i，可获得N个球形邻域点云块{SPMS₁，SPMS₂，…，SPMS_N}；

针对以上获得的内圈齿外侧的N个片状点云{SPE₁，SPE₂，…，SPE_N}，对于每一个片状点云SPE_i，均以其质心为球心，以固定半径r_s为球形邻域半径，得到属于球形邻域内的点云块SPES_i，可获得N个球形邻域点云块{SPES₁，SPES₂，…，SPES_N}；

10)以轴线AL为轴，以R₄和R₄+ΔR_S为环柱面的小半径和大半径作环柱面，对外圈齿的M个齿面点云{BP₁，BP₂，…，BP_M}分别进行切割，得到外圈齿内侧的M个片状点云{BPI₁，BPI₂，…，BPI_M}；

以轴线AL为轴，以R₅和R₅+ΔR_S为环柱面的小半径和大半径作环柱面，对外圈齿的M个齿面点云{BP₁，BP₂，…，BP_M}分别进行切割，得到外圈齿中间的M个片状点云{BPM₁，BPM₂，…，BPM_M}；

以轴线AL为轴，以R₆和R₆+ΔR_S为环柱面的小半径和大半径作环柱面，对外圈齿的M个齿面点云{BP₁，BP₂，…，BP_M}分别进行切割，得到外圈齿外侧的M个片状点云{BPE₁，BPE₂，…，BPE_M}；

11)针对以上获得的外圈齿内侧的M个片状点云{BPI₁，BPI₂，…，BPI_M}，对于每一个片状点云BPI_i，均以其质心为球心，以固定半径r_b为球形邻域半径，得到属于球形邻域内的点云块BPIS_i，可获得N个球形邻域点云块{BPIS₁，BPIS₂，…，BPIS_M}；

针对以上获得的外圈齿中间的M个片状点云{BPM₁，BPM₂，…，BPM_M}，对于每一个片状点云BPM_i，均以其质心为球心，以固定半径r_b为球形邻域半径，得到属于球形邻域内的点云块BPMS_i，可获得N个球形邻域点云块{BPMS₁，BPMS₂，…，BPMS_M}；

针对以上获得的外圈齿外侧的M个片状点云{BPE₁，BPE₂，…，BPE_M}，对于每一个片状点云BPE_i，均以其质心为球心，以固定半径r_b为球形邻域半径，得到属于球形邻域内的点云块BPES_i，可获得N个球形邻域点云块{BPES₁，BPES₂，…，BPES_M}；

12)根据内圈齿和外圈齿的共六组球形邻域点云块计算对应的平面度。