[發明專利]轎車轉向管柱角度的在線測量方法

無效

• 申請號: 00116866.5
• 申請日: 2000-06-29
• 公開（公告）號: CN1276310A
• 公開（公告）日: 2000-12-13
• 發明（設計）人: 楊煜普
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B60S5/00
• 分類號: B60S5/00;G01B5/24
• 代理公司: 上海交通大學專利事務所
• 代理人: 王錫麟

本發明涉及的是一種測量方法，特別是一種轎車轉向管柱角度的在線測量方法。屬于工業自動化類領域。

轉向管柱是轎車中的一個重要配件，它是由一個帶缺口的圓柱體和一個扭曲的弓形沖壓件焊接而成。弓形沖壓件與圓柱體的缺口中線呈不規則的夾角θ，該夾角的誤差將直接影響轎車方向盤和駕駛儀表面板的安裝，所以，轉向管柱是轎車總成生產線上需要重點檢測的零件。由于被測角θ的位置比較特殊，測量工作有很大難度。因為：

1)θ角是弓形沖壓件中的平面與虛擬參考面的夾角；

2)弓形沖壓件形狀也不規則，因而導致邊緣線也并非直線。

現有的解決辦法是手工測量，由于測量過程十分煩瑣，只能對生產零件進行少量抽查?，F有技術存在不足：手工測量，費工費時，自動化程度低；不能在生產線上對每個零件實時測量，只能采用離線抽檢的方法；手工接觸式手工測量和人工計算，測量精度低、可靠性差。通過專利文獻的檢索，未發現有上述的轉向管柱夾角θ的在線自動測量方法。

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種轎車轉向管柱角度的在線測量方法，提高了產品的合格率。

本發明具有實質性特點和顯著進步，如：自動實時測量；可對每個零件在線測量；非接觸式測量，構造簡單，安裝、維護方便；采用圖像自動測量技術，測量精度及可靠性高。

以下結合附圖對本發明的技術方案和實際測量方法一并進一步描述：

圖1特殊夾角θ的示意圖

圖2特殊夾角θ的府視示意圖

圖3本發明實測示意圖

圖4零件豁口示意圖

如圖1、圖2所示，本發明提出的測量方法如下：1、測量機構設計要求：

測量機構由兩個基準平臺L1、L2和攝像頭構成，基準平臺L1、L2和攝像頭之間應滿足以下要求：

當一個標準零件的b₁b₂b₃b₄平面與基準臺L₁面夾緊、同時標準零件的圓柱體與基準臺L₂貼緊時，圓柱體上的豁口d₁-d₂的垂線d₀o與攝像機的取景軸線h₁h₂重合，此時被測的角θ，應為零件設計的標準值3°40′。2.實際零件測量步驟：

(1)將一個實際零件與基準臺L₁和L₂面貼緊；

(2)如圖3、圖4所示，用攝像機攝取零件豁口的圖形，經過計算機圖象預處理，可以得到零件的邊緣圖象；

其中l₁、l₄是圓柱外緣線，l₂、l₃是豁口邊緣紋。實際工件的l₂、l₃可能不是直線，可經過計算機數學處理，可將其平滑；

(3)根據l₁、l₄與l₂、l₃之間的比例關系，推算出e₀o與攝像軸線h₁h₂的夾角α；

(4)測得實際工件的角度為：θ＝θ₀+α。

3、的攝像區和測量分辨率設計要求

要使θ的測量精度達到0.1°，相應于圖象線段長度的分辨率要達到0.032mm。對于640×588點的攝像機而言，其攝像區域大約為18mm²，即應滿足的條件。4、減小測量誤差的方法：

(1)減小攝像的線誤差：要求被測配件的圓柱豁口與基準臺面緊密貼合，零件的圓柱體形變控制在攝像機聚焦范圍為限；

(2)減小圖象邊緣線誤差：在圖象處理過程中，應取最小方差為邊緣線測量終值。