[發(fā)明專利]對圓孔工件的內(nèi)外壁進(jìn)行圖像拍攝的方法和裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410389145.5
• 申請日: 2014-08-08
• 公開（公告）號: CN104181171A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳欣;畢磊;李源
• 申請（專利權(quán)）人: 明泰信科精密儀器科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: G01N21/952
• 分類號: G01N21/952;G01N21/954
• 代理公司: 北京格旭知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11443
• 代理人: 雒純丹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工件表面檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種對圓孔工件的內(nèi)外壁進(jìn)行圖像拍攝的方法和裝置。

背景技術(shù)

目前，微小形狀尺寸的功能零件在汽車制造、航空航天等領(lǐng)域得到越來越廣泛的發(fā)展與應(yīng)用，對這些微結(jié)構(gòu)零件的表面質(zhì)量也提出了越來越高的要求。其中，對于圓孔工件的外壁表面以及內(nèi)壁表面的質(zhì)量檢測需求越來越多，尤其是對一些管壁比較薄的圓孔工件，有必要同時(shí)對工件的內(nèi)壁和外壁表面的質(zhì)量進(jìn)行檢測，以便發(fā)現(xiàn)貫通缺陷之類的問題。

對圓孔工件的內(nèi)壁進(jìn)行檢測問題一直以來是個(gè)難點(diǎn)。現(xiàn)有技術(shù)中的一種對圓孔工件的內(nèi)壁進(jìn)行檢測的方法為：采用放大鏡或者工業(yè)內(nèi)窺鏡通過人眼來觀察圓孔工件的內(nèi)壁是否存在缺陷。

上述現(xiàn)有技術(shù)中的對圓孔工件的內(nèi)壁進(jìn)行檢測的方法的缺點(diǎn)為：該檢測方法依賴人工觀測，得到的檢測結(jié)果受人工因素影響，檢測結(jié)果可能因人而異。該方法無法將觀察到的圓孔工件的內(nèi)壁的圖像進(jìn)行保存，不便于檢測結(jié)果的綜合分析，效率較低。而采用工業(yè)內(nèi)窺鏡的觀察方法還存在價(jià)格較高，且無法對圓孔工件的內(nèi)外壁同時(shí)檢測的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是：現(xiàn)有技術(shù)中的對圓孔工件的內(nèi)壁的檢測結(jié)果受人工因素影響，有待進(jìn)一步提高。

本發(fā)明提供了如下方案：

一種對圓孔工件的內(nèi)外壁進(jìn)行圖像拍攝的裝置，包括：平面反射鏡，直線運(yùn)動平臺，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動平臺和內(nèi)壁相機(jī)；

所述的平面反射鏡，用于在滑臺的支撐下從圓孔工件的底部伸入到所述圓孔工件的內(nèi)部，所述平面反射鏡的反射面方向與所述圓孔工件的軸線平行，反射所述圓孔工件的內(nèi)壁的圖像；

所述的直線運(yùn)動平臺，用于帶動所述圓孔工件做垂直方向的上下移動；

所述的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動平臺，用于帶動所述圓孔工件做水平方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；

所述的內(nèi)壁相機(jī)，用于在支架的支撐下安裝在所述圓孔工件的上方，所述內(nèi)壁相機(jī)的成像面與所述平面反射鏡的反射面方向垂直，在所述直線運(yùn)動平臺帶動所述圓孔工件移動到檢測的起始高度，所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動平臺帶動所述圓孔工件旋轉(zhuǎn)到檢測的起始角度后，所述內(nèi)壁相機(jī)進(jìn)行拍照處理，獲取所述圓孔工件的內(nèi)壁的圖像。

所述的裝置還包括：

外壁相機(jī)，用于在支架的支撐下安裝在所述圓孔工件的側(cè)面，所述外壁相機(jī)的成像面與所述圓孔工件的軸線平行，在所述直線運(yùn)動平臺帶動所述圓孔工件移動到檢測的起始高度，所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動平臺帶動所述圓孔工件旋轉(zhuǎn)到檢測的起始角度后，所述外壁相機(jī)進(jìn)行拍照處理，獲取所述圓孔工件的外壁的圖像。

所述內(nèi)壁相機(jī)和內(nèi)壁遠(yuǎn)心鏡頭被組合在一起安裝在內(nèi)壁相機(jī)支架上，利用所述內(nèi)壁相機(jī)支架實(shí)現(xiàn)所述內(nèi)壁相機(jī)的垂直方向的位移與傾角位置的微調(diào)整；

所述外壁相機(jī)和外壁遠(yuǎn)心鏡頭被組合在一起安裝在外壁相機(jī)支架上，利用所述外壁相機(jī)支架實(shí)現(xiàn)所述外壁相機(jī)的水平方向的位移與傾角位置的微調(diào)整；

所述平面反射鏡、反射鏡套筒、手動水平旋臺、手動XY滑臺從上至下依次安裝，被固定在工作臺面上，通過所述手動水平旋臺和手動XY滑臺實(shí)現(xiàn)所述平面反射鏡的位置與方向的微調(diào)整。

所述的圓孔工件通過工件夾具被安裝在所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動平臺上，所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動平臺通過轉(zhuǎn)接板被安裝在所述直線運(yùn)動平臺上，在對所述圓孔工件的內(nèi)外壁進(jìn)行圖像拍攝時(shí)，所述平面反射鏡、圓孔工件和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動平臺三者的軸心線一致；

所述的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動平臺以設(shè)定的檢測角度為間隔逐步帶動所述圓孔工件旋轉(zhuǎn)，在每個(gè)檢測角度所述內(nèi)壁相機(jī)拍攝一副內(nèi)壁圖像，所述外壁相機(jī)拍攝一副外壁圖像，在所述圓孔工件旋轉(zhuǎn)一周后，所述的直線運(yùn)動平臺帶動所述圓孔工件移動到下一個(gè)檢測高度。

所述的裝置還包括：

處理器，用于通過數(shù)據(jù)線和所述內(nèi)壁相機(jī)、外壁相機(jī)連接，控制所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動平臺、直線運(yùn)動平臺的啟動和停止，接收所述內(nèi)壁相機(jī)拍攝的內(nèi)壁圖像、所述外壁相機(jī)拍攝的外壁圖像，將接收到的內(nèi)壁圖像、外壁圖像、對應(yīng)的檢測角度和檢測高度進(jìn)行關(guān)聯(lián)存儲，將同一檢測高度對應(yīng)的相鄰檢測角度的內(nèi)壁圖像和外壁圖像分別進(jìn)行合并處理，得到所述同一檢測高度對應(yīng)的完整的內(nèi)壁圖像和外壁圖像。

一種對圓孔工件的內(nèi)外壁進(jìn)行圖像拍攝的方法，包括：

在滑臺的支撐下將平面反射鏡從圓孔工件的底部伸入到所述圓孔工件的內(nèi)部，所述平面反射鏡的反射面方向與所述圓孔工件的軸線平行，反射所述圓孔工件的內(nèi)壁的圖像；

通過直線運(yùn)動平臺帶動所述圓孔工件做垂直方向的上下移動，通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動平臺帶動所述圓孔工件做水平方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；