[發明專利]基于多相機組合的發動機缸體結合面孔組在線測量方法

無效

• 申請號: 201010131883.1
• 申請日: 2010-03-25
• 公開（公告）號: CN101825439A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 孫長庫;石永強;王鵬;段紅旭
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01B11/12
• 分類號: G01B11/12;G01B11/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉國威

技術領域

本發明屬于視覺檢測技術、機械零件檢測。具體講本發明涉及基于多相機組合的發動機缸體結合面孔組在線測量方法。

背景技術

發動機缸體是發動機中絕大多數零件的定位零件。發動機缸體結合面孔組測量決定著發動機的總體耦合效應。發動機缸體結合面孔組主要分為兩類：氣缸孔、定位孔和聯接孔。這些孔的尺寸、形狀和位置均有嚴格的公差要求，對最終產品質量起到決定性的作用。

目前生產線上發動機缸體結合面孔組多采用三坐標機測量，受檢測效率限制，只能進行很小批次的抽檢，很難滿足生產線上自動、快速、在線的檢測要求。隨著高精度加工制造業的發展，視覺檢測技術能夠實現智能、快速、高精度、低成本的檢測要求。這就需要將視覺檢測技術發展的最新成果應用于發動機缸體結合面孔組快速測量，研究基于多視覺傳感器組合的發動機缸體結合面孔組快速測量方案，提高發動機缸體結合面孔組的檢測效率。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明的目的在于設計出一種基于多視覺傳感器組合的發動機缸體結合面孔組快速測量方案，滿足生產線上智能、快速、高精度、低成本的檢測需要。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：基于多相機組合的發動機缸體結合面孔組在線測量方法，借助于由測量相機、定位相機、高精度機械導軌、步進電機驅動系統、光柵尺、照明系統和數據處理計算機組成的測量系統實現，發動機定位后，由定位相機測量發動機缸體底面兩個定位孔的位置，以發動機底面的兩個定位孔為基準建立測量坐標系，測量相機與步進電機驅動的高精度機械導軌相配合進行機械掃描實現發動機缸體結合面孔組圓孔圖像采集，同時使用光柵尺上的高精度光柵傳感器對測量相機采集行位置進行同步測量，最后通過計算機數字圖像處理和空間坐標轉換得到發動機缸體結合面孔組相對于測量坐標系的直徑和位置測量結果。

所述定位相機選用2臺面陣CCD相機，測量相機選用線陣CCD相機，標定時，整個檢測系統建立以下五個坐標系：標定用靶標坐標系Ot-XtYtZt，被測缸體坐標系Ob-XbYbZb，定位相機1圖像坐標系O1-U1V1，定位相機2圖像坐標系O2-U2V2，測量相機圖像坐標系O-UV；其中測量相機圖像V向坐標來源于精密光柵尺的測量結果；靶標坐標系Ot-XtYtZt以靶標底面兩定位孔中心連線為X軸，以過左側定位孔中心且垂直于靶標底面的直線為Z軸建立右手坐標系，將靶標坐標系視為世界坐標系，分別對定位相機1、2和測量相機圖像坐標系與靶標坐標系進行攝像機標定步驟，確定其之間的空間坐標轉換關系：