|
DOI: 10.14489/hb.2026.07.pp.050-054
Искендерзаде Э. Б., Сафарли А. П., Алиева Х. С.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УГЛА НАКЛОНА ПОПАДАНИЯ ЛУЧА НА ПОВЕРХНОСТЬ ОБЪЕКТОВ НА ТОЧНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ В ЛАЗЕРНЫХ КООРДИНАТНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МАШИНАХ
(c. 50-54)
Аннотация. Целью настояшей статьи является исследование влияния угла попадания (угла наклона прихода) луча на поверхность измеряемой детали и проведение оптимизации лазерных триангуляционных измерений, применяемых в машиностроении. Основным методом, используемым в данном исследовании, является математическое моделирование с использованием метода вариационного исчисления. Построена математическая модель измерений в дискретной и условно непрерывной формах с применением некоторого ограничения на суммарное усредненное значение радиусов используемых линз на входах лазерных измерителей. Составлен целевой функционал безусловной вариационной оптимизации. В результате проведенной оптимизации целевого функционала синтезирован оптимальный режим проведения многоугловых лазерных измерений. Решена задача проведения многоугловых лазерных триангуляционных поверхностных измерений в машиностроении.
Ключевые слова: лазерный луч; координатные измерения; оптимизация; угол наклона; целевой функционал.
Iskenderzade E. B., Safarli A. P., Aliyeva H. S.
INVESTIGATION OF THE EFFECT OF THE ANGLE OF INCLINATION OF THE BEAM HITTING THE SURFACE OF OBJECTS ON THE MEASUREMENT ACCURACY IN LASER COORDINATE MEASURING MACHINES
(pp. 50-54)
Abstract. The purpose of this article is to study the effect of the angle of impact (angle of arrival) of the beam on the surface of the measured part and to optimize laser triangulation measurements used in mechanical engineering. The main method used in this study is mathematical modeling using the calculus of variations method. A mathematical model of measurements in discrete and conditionally continuous forms is constructed using some restrictive condition imposed on the total average value of the radii of the lenses used at the inputs of laser meters. The objective functional of unconditional variational optimization was compiled. As a result of the optimization of the objective functional, it was possible to synthesize the optimal mode for conducting multi-angle laser measurements. Thus, the problem of conducting multi-angle laser triangulation surface measurements in mechanical engineering has been solved.
Keywords: Laser beam; Coordinate measurements; Optimization; Tilt angle; Target functionality.
Э. Б. Искендерзаде, А. П. Сафарли, Х. С. Алиева (Национальное Аэрокосмическое Агентство, Баку, Азербайджанская Республика) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
E. B. Iskenderzade, A. P. Safarli, H. S. Aliyeva (National Aerospace Agency, Baku, Republic of Azerbaijan) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Triangulation Measurement: How it Works and What to Use it for // Sensor Partners [Электронный ресурс]. URL: https://sensorpartners.com/en/knowledge-base/what-is-a-triangulation-or-triangulation (дата обращения: 00.00.2000).
2. Accuracy Assessment of Laser Scanner under Different Projections Angles / H. A. Amer, I. F. Shaker, A. K. Abdel-Gawad, et al. // Current Science International. 2018. Vol. 07. Is. 03. July-Sept. P. 428 – 438.
3. Banggui Guan, Yanfu Qin, Minglei Guo. Angle Error Control Model of Laser Profilometer Contact Measurement. Open Physics. July 2022. Vol. 20(1). P. 680 – 692. DOI: 10.1515/phys-2022-0062
4. Zhixu Dong, Xingwei Sun, Changzheng Chen, Mengnan Sun. A Fast and On-Machine Measuring System Using the Laser Displacement Sensor for the Contour Parameters of the Drill Pipe Thread // Sensors. April 2018. Vol. 18(4). P. 1192. DOI: 10.3390/s18041192
5. Vukašinović N., Možina J., Duhovnik J. Correlation between Incident Angle, Measurement Distance, Object Colour and the Number of Acquired Points at CNC Laser Scanning // Strojniški vestnik – Journal of Mechanical Engineering January 2012. Vol. 58(1). P. 23 – 28. DOI: 10.5545/sv-jme.2011.053
6. Daliga K., Kurałowicz Z. Examination Method of the Effect of the Incidence Angle of Laser Beam on Distance Measurement Accuracy to Surfaces with Different Colour and Roughness // Boletim de Ciencias Geodesicas. 2016. Vol. 22(3). P. 420 – 436. DOI: 10.1590/S1982-21702016000300024
7. Soudarissanane S., Lindenbergh R., Menenti M., Teunissen P. Incidence Angle Influence on the Quality of Terrestrial Laser Scanning Points / F. Bretar, M. Pierrot-Deseilligny, G. Vosselman (Eds.) // Laser scanning. 2009. IAPRS. Vol. XXXVIII, Part 3/W8. Paris, France, September 1-2, 2009. P. 183 – 188.
8. Handika Sandra Dewia, Joerg Volppa, Alexander F. H. Kaplana. Laser Beam Absorption Depending on the Angle of Incidence on Ground Surfaces. Lasers in Manufacturing Conference, 2019.
9. Experimental Study on Error Modeling and Compensation Based on Non-Contact Laser Coordinate Measuring Machine / Liu Jia, Zhao Ji, Yang Xu, Qu Xingtian, et al. // Proceedings of the 2015 6th International Conference on Manufacturing Science and Engineering. December 2015. DOI: 10.2991/icmse-15.2015.163
10. Yindi Cai, Qi Sang, Zhi-Feng Lou, Kuang-Chao Fan. Error Analysis and Compensation of a Laser Measurement System for Simultaneously Measuring Five-Degree-of-Freedom Error Motions of Linear Stages // Sensors 2019. Vol. 19(18). 3833. DOI: 10.3390/s19183833
1. Sensor Partners. (n.d.). Triangulation measurement: How it works and what to use it for. https://sensorpartners.com/en/knowledge-base/what-is-a-triangulation-or-triangulation
2. Amer, H. A., Shaker, I. F., Abdel Gawad, A. K., et al. (2018). Accuracy assessment of laser scanner under different projections angles. Current Science International, 7(3), 428–438.
3. Guan, B., Qin, Y., & Guo, M. (2022). Angle error control model of laser profilometer contact measurement. Open Physics, 20(1), 680–692. https://doi.org/10.1515/phys-2022-0062
4. Dong, Z., Sun, X., Chen, C., & Sun, M. (2018). A fast and on machine measuring system using the laser displacement sensor for the contour parameters of the drill pipe thread. Sensors, 18(4), Article 1192. https://doi.org/10.3390/s18041192
5. Vukašinović, N., Možina, J., & Duhovnik, J. (2012). Correlation between incident angle, measurement distance, object colour and the number of acquired points at CNC laser scanning. Strojniški vestnik – Journal of Mechanical Engineering, 58(1), 23–28. https://doi.org/10.5545/sv-jme.2011.053
6. Daliga, K., & Kurałowicz, Z. (2016). Examination method of the effect of the incidence angle of laser beam on distance measurement accuracy to surfaces with different colour and roughness. Boletim de Ciencias Geodesicas, 22(3), 420–436. https://doi.org/10.1590/S1982-21702016000300024
7. Soudarissanane, S., Lindenbergh, R., Menenti, M., & Teunissen, P. (2009). Incidence angle influence on the quality of terrestrial laser scanning points. In F. Bretar, M. Pierrot Deseilligny, & G. Vosselman (Eds.), Laser scanning (IAPRS, Vol. XXXVIII, Part 3/W8, pp. 183–188). Paris, France.
8. Dewia, H. S., Volppa, J., & Kaplana, A. F. H. (2019). Laser beam absorption depending on the angle of incidence on ground surfaces. Paper presented at the Lasers in Manufacturing Conference.
9. Jia, L., Ji, Z., Xu, Y., Xingtian, Q., et al. (2015). Experimental study on error modeling and compensation based on non contact laser coordinate measuring machine. In Proceedings of the 2015 6th International Conference on Manufacturing Science and Engineering. https://doi.org/10.2991/icmse-15.2015.163
10. Cai, Y., Sang, Q., Lou, Z. F., & Fan, K. C. (2019). Error analysis and compensation of a laser measurement system for simultaneously measuring five degree of freedom error motions of linear stages. Sensors, 19(18), Article 3833. https://doi.org/10.3390/s19183833
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 700 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/hb.2026.07.pp.050-054
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 700 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/hb.2026.07.pp.050-054
and fill out the form
.
|
Current Issue
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»