[發明專利]一種小圓環零件微翹曲檢測方法

有效

• 申請號: 201410357058.1
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN104154885A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 王曉東;單鎮東;羅怡;嚴衛
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01B11/30
• 分類號: G01B11/30
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 關慧貞;梅洪玉

技術領域

本發明屬于精密檢測領域，涉及一種小圓環零件微翹曲檢測方法，用于精密裝配技術中零件的裝配前篩選。

背景技術

精密裝配是通過準確地操縱、定位等方法將多個零件組裝成復雜系統的技術。隨著工業生產和科學技術的發展，研發自動化、半自動化的裝配系統成為一個重要的研究領域，由此也帶來了一些新問題，其中零件加工的一致性對裝配精度的影響尤為明顯。零件的幾何尺寸可通過細化公差帶控制，而小零件的形位公差，例如平面度，在手工裝配過程中通常沒有要求，因此采用自動裝配方式時，平面度較差導致的微量翹曲對后續的裝配精度有重要影響，需要在自動裝配前將平面度不合格的零件篩選出來。

在零件的平面度檢測方面，可以采用電子水平儀和計算機構成數據采集處理系統，進行數據處理乃至在線檢測與控制。【王玉平等，平面度和直線度檢測系統的研制，信息化技術與控制，2011(5)8-11】也可通過設計輔助評定平面簡化對角線法評定被測平面的數據處理，利用Excel電子表格進行數據處理，并形成可視化圖形。【朱廣寧，平面度檢測的快速可視化數據處理方法，林業機械與木工設備，2007(1)，47-51】。對于平板類的量具，還可以采用精密光學側頭，配合數據采集和處理系統進行測量【張強等，一種新型的平面度檢定方法，上海計量測試，2012(5)，32-33】。上述平面度檢測方法僅適用于矩形或方形零件，對于圓環類零件，由于存在中心孔，通常采用回轉打表法、水平儀切線法【周艷，圓環平面的平面度檢測，齊齊哈爾大學學報，2010(3)】、三坐標測量法或激光平面度法等【戴曉磊等，三點法檢測環形平面的平面度誤差，光電工程，2010(5)，52-55】。也可以采用視覺檢測的方法，采用雙目視覺傳感器采集后，用透視投影變換形心位移偏差控制法算出形心坐標，采用對極幾何匹配計算出圓心坐標，得到被測物體的平面度誤差【陳小寧等，基于雙面視覺和投影圓的平面度非接觸測量方法，四川兵工學報,2013(3)，99-102】。

綜上所述，對于圓環類零件的平面度檢測有較多方法，但是已有方法適用于大尺寸零件，如果是小尺寸的圓環類零件，采用上述方法的測量穩定性有待考證，且設備復雜，價格昂貴。另一方面，實際生產中，對于小零件的平面度控制并不需要嚴格地測出具體的平面度值，只需要將由此產生的翹曲控制在設定范圍內即認為合格。由于在生產現場使用，希望設備的檢測方法簡單，檢測速度快。已有方法不適應小圓環零件的微翹曲快速檢測。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種小圓環零件的微翹曲快速檢測方法，用于精密裝配技術中零件的裝配前篩選。

本發明的技術方案如下：

一種小圓環零件微翹曲檢測裝置，該小圓環零件微翹曲檢測裝置分為兩部分；

第一部分為小圓環零件的支撐模塊，包括旋轉平臺、鏡像安放面、小圓環零件和定位柱；鏡像安放面固定在旋轉平臺上，在鏡像安放面上固定定位柱用于小圓環零件的定位，定位柱采用光刻膠光刻的方法得到，定位柱的直徑與小圓環零件的內徑相匹配，小圓環零件中心與旋轉平臺的回轉中心重合；鏡像安放面對其上面的小圓環零件能產生鏡像；將小圓環零件用定位柱固定；

另一部分為視覺采集模塊，包括工業CCD相機、相機安放板和位移平臺；視覺采集模塊主要用來實現對小圓環零件的視覺檢測；工業CCD相機通過緊固件固定在相機安放板上，相機安放板下表面與位移平臺固定；

用上述小圓環零件微翹曲檢測裝置的檢測方法，包括如下步驟：

第一步，將工業CCD相機的鏡頭對準小圓環零件與鏡像安放面間的縫隙，該縫隙是由于小圓環零件不平產生的；調整工業CCD相機的焦平面，使得小圓環零件與鏡像安放面間的縫隙清晰成像；

第二步，將工業CCD相機采集到的圖像傳輸到計算機中進行圖像處理，處理后得到的縫隙邊界與標準的尺寸比對，根據實際需求，判斷是否合格；

第三步，若需要測量小圓環零件周邊多個點的翹曲量時，只需要轉動旋轉平臺到待測位置，重復第二步即可。

本發明的效果和益處是提供了一種小圓環零件的微翹曲快速檢測方法。采用相機對圓環類零件及其與安放平面的投影間縫隙進行測量，結合系統軟件所畫標尺，可以很快的判斷出零件是否超差以及是否可以用于后續裝配；采用鏡面材料作為安放平面，可以使相機拍攝的翹曲量放大到實際值的兩倍，有利于觀察是否超差；轉臺旋轉速度可調，標尺可以在軟件中設定，因此該檢測方法柔性較好。

附圖說明

附圖是本發明檢測裝置的示意圖。

圖中：1旋轉平臺；2鏡像安放面；3小圓環零件；4定位柱；