目录

一、开题依据 3

二、文献综述 4

2.1国内外的研究现状 4

2.2激光三维扫描仪的发展 5

三、方案论证 6

3.1技术要求 6

3.1.1原始条件及数据 6

3.1.2设计的技术要求 7

3.2检测技术选择 7

3.2.1白光干涉法 7

3.2.2触针法 7

3.2.3线激光三维扫描技术 8

3.3系统结构确定 10

3.4推进装置选择 11

3.5工业相机的选择 12

3.5.1工业镜头的选择 12

3.6线激光器的选择 13

四、毕业设计（论文）内容 13

五、工作进度安排 14

六、参考资料 14

一、开题依据

   在我们平时的生产或者科学的实验中,我们碰到许许多多项目繁复的检测任务,一般的流程就是正确地选择我们所用的测量仪器以及整套测量系统，一般来说我们可能会选择的测量仪表包括了传感器、变换器、运算器、数据处理装置等等。对于工件表面的缺陷检测在国内外很早就已经研究出了许许多多的方法，比如说人工目测检测、以激光扫描表面缺陷检测法、激光超声表面检测法、涡流检测技术、漏磁检测技术及光电检测技术等等。

   人工目测检测法是通过让检测者在一系列专业的培训后仅仅根据自身的经验凭借肉眼对工件进行观察和选择。优点则是在于使用人工检测可以对工件的细节部分进行灵活分辨而不是像机器一样死板的走程序。

   激光扫描表面缺陷检测法的原理是通过使用聚焦后的激光光束落在我们的被检测物体表面时辐射线散射量的多少，而量的多少则是取决于材料表面的性质以及表面结构。所以若是物体表面存在着一定的缺陷，其结果必然会使得散射的强度对比于正常表面发生变化，通过检测出它的变化程度就可以检测出该物体表面的缺陷。

   激光超声表面检测法是以光声效应的理论为基础，通过将经过调制后的激光投射到待测样品的表面上，之后产生相应的物理效应，在最终生成带有被测表面信息的超声信号。

   而涡流检测技术是将电磁感应理论作为基础，通过根据电磁感应的定律处于交变磁场作用下的金属导体表面或者近表面会感应出电流的原理，而其电流为旋涡状的称为涡流。而因为涡流会产生自己的磁场，同时涡流磁场力会削弱和抵消激励磁场，而它的减弱和抵消的程度则在很大的程度上取决于该试件材质本身的性质以及在它的流程路径上是否存在着缺陷等等许多因素。而这就是说涡流磁场中会包含有我们所要检测的试件的质量信息，而通过计算仪器的处理，在最后将我们所需的质量信息指示出来，如此便可以检测到该工件的质量状态。

但是由于在上文中所描述的检测方法之中的绝大部分都或多或少存在着致命的不足之处从而并不能非常适合地在工业生产之中推广和应用，就好比说:人工目测法本身就有着检测效率极低、同时检测质量受检测者的自身原因的影响极大同时也增加了企业的人工成本等等不足，如今正渐渐成为阻碍工业企业发展的巨大绊脚石;而激光超声表面缺陷检测法则主要还是因为其检测原理的限制，该表面缺陷检测法最主要还是应用在超微裂纹的缺陷检测之上，而在这次我们所设计的系统中我们的被测工件存在着缺陷种类多样化、缺陷大小不确定性甚至工件形貌起义等等的问题。可是在当今实际的工业生产中，工件表面的质量状况是否完整并且同时是否损耗情况良好将会严重地影响整个工业生产系统的正常运营，就好比说设备在运转的时候工件之间因为摩擦所导致的损耗的发生，而这则会引起工件表面的一些损伤，若是这损伤并不在我们的安全范围内，则可能会对我们设备的正常工作产生极大的不良影响，甚至导致设备不可修复的损伤最终致使工厂停止生产，带来很大而且不必要的经济损失。特别是在一些高精密的设备(比如说航天级器材，汽车耗材)中，即便是工件的细微损耗也会影响工件的正常运用及寿命，进而大大降低设备的运转效率和性能，致使设备存在着安全隐患。出厂之前的工业生产零件也应当检测其表面是否存在缺陷，达标的零件才能出厂，不达标的零件则被返回进行重新加工。在日常的工业生产中，因为腐蚀、摩擦等状况的存在，一般能引起生产设备的表面产生裂缝、凹凸点、孔洞、疵点等缺陷，缺陷的存在严重影响设备性能与工作效率，导致设备损坏和危险事故的发生，进而引发经济的巨大损失、环境的污染、人员伤亡等。由此可知，对于运转的设备中工件(如高速滑动电接触工件)的表面损伤高精度的识别具有特别重大的研究意义。总而言之，证实由于这些测量方法其本身存在的种种限制，他们都没有办法很好地满足当下工业界所需要的测量速度和精确度甚至于说工业生产日益增长的检测要求。