[發(fā)明專利]大型零件化學(xué)銑削切割非接觸在線檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611179458.3
• 申請(qǐng)日: 2016-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106841206B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉巍;張致遠(yuǎn);蘭志廣;張洋;趙海洋;葉帆;馬建偉;賈振元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/88
• 分類號(hào): G01N21/88;G01B11/24
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 關(guān)慧貞

本發(fā)明大型零件化學(xué)銑削切割非接觸在線檢測(cè)方法屬于激光測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種測(cè)量大型零件化銑切割質(zhì)量的非接觸性在線檢測(cè)方法。檢測(cè)方法將雙目視覺(jué)系統(tǒng)集成在機(jī)床的橫梁上，通過(guò)調(diào)節(jié)雙目視覺(jué)系統(tǒng)的位姿測(cè)得大型零件邊界的局部數(shù)據(jù)；分別對(duì)雙目攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù)、T?Mac位姿進(jìn)行標(biāo)定，采集測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行零件邊界結(jié)構(gòu)特征點(diǎn)提取，得到零件邊界的局部三維信息。將局部測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)一到全局坐標(biāo)系下，實(shí)現(xiàn)整體三維信息的測(cè)量與重建。該檢測(cè)方法測(cè)量效率高，位姿調(diào)節(jié)方便，安裝時(shí)不破壞機(jī)床原有結(jié)構(gòu)，與零件無(wú)接觸，精度高。具有能實(shí)時(shí)測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)，滿足大型零件化銑切割質(zhì)量檢測(cè)的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于激光測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種測(cè)量大型零件化銑切割質(zhì)量的非接觸性在線檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

在飛機(jī)制造工藝中，需要對(duì)機(jī)身等零部件進(jìn)行化學(xué)銑削，然后將化銑件進(jìn)行切邊處理，使其達(dá)到規(guī)定的技術(shù)及精度要求，滿足裝配條件。在零件化學(xué)銑削之后，將零件放在切邊機(jī)床上按照設(shè)計(jì)要求對(duì)邊緣部分進(jìn)行切割，零件邊緣質(zhì)量的好壞直接影響零件的外形尺寸，從而影響飛機(jī)的裝配質(zhì)量，因此零件切割位置的準(zhǔn)確性對(duì)飛機(jī)的質(zhì)量非常重要。通過(guò)輪廓切割位置測(cè)量數(shù)據(jù)的分析，可獲得實(shí)際加工位置與理論數(shù)模的偏差大小，同時(shí)為加工過(guò)程中的偏差分析提供數(shù)據(jù)依據(jù)，有效調(diào)整加工中運(yùn)動(dòng)偏差。經(jīng)文獻(xiàn)檢索，中國(guó)發(fā)明專利號(hào)：CN201210153987.1，盧科青等人的發(fā)明專利“基于影像復(fù)合的薄片零件輪廓自動(dòng)檢測(cè)測(cè)頭與檢測(cè)方法”提出了一種基于影像復(fù)合的薄片零件輪廓自動(dòng)檢測(cè)測(cè)頭與檢測(cè)方法。該方法在測(cè)量過(guò)程中將放大倍數(shù)不同的三個(gè)照相機(jī)鏡頭安裝在鏡頭轉(zhuǎn)換器上,先將低倍鏡頭轉(zhuǎn)換至工作位置,由CCD照相機(jī)獲取薄片零件的全景圖像,并提取零件輪廓；然后由路徑規(guī)劃模塊根據(jù)零件整體輪廓分布情況規(guī)劃二次測(cè)量路徑；接著將高倍鏡頭轉(zhuǎn)換至工作位置,由CCD照相機(jī)按二次測(cè)量路徑對(duì)薄片零件的輪廓分區(qū)域進(jìn)行精確測(cè)量；最后以二次測(cè)量獲得的數(shù)據(jù)作為最終的檢測(cè)結(jié)果。該方法裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀薄片零件的自動(dòng)化檢測(cè)，但由于安裝在三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x上，無(wú)法對(duì)飛機(jī)的大型零件邊界進(jìn)行檢測(cè)，并需要對(duì)路徑進(jìn)行規(guī)劃，效率較低，無(wú)法對(duì)正在加工中的零件進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，發(fā)明一種大型零件化學(xué)銑削切割非接觸在線檢測(cè)方法。該方法通過(guò)將雙目視覺(jué)系統(tǒng)通過(guò)橫縱導(dǎo)軌懸掛在機(jī)床橫梁上，并與激光接收器T-Mac(以下均用T-Mac進(jìn)行簡(jiǎn)稱)連接在一起，通過(guò)T-Mac得到激光跟蹤儀全局坐標(biāo)系和雙目視覺(jué)系統(tǒng)局部坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系；通過(guò)調(diào)節(jié)雙目視覺(jué)系統(tǒng)的位姿來(lái)獲取大型零件邊界的多組局部圖像信息，對(duì)雙目視覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)外參數(shù)標(biāo)定，并利用測(cè)量系統(tǒng)采集測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)邊界特征點(diǎn)提取與精密檢測(cè)等處理，然后計(jì)算目標(biāo)的三維信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)大型航空零件化銑邊界的切割質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。測(cè)量效率高，位姿調(diào)節(jié)方便，安裝時(shí)不破壞機(jī)床原有結(jié)構(gòu)，與零件無(wú)接觸，并且具有能實(shí)時(shí)測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足一般大型零件化銑切割質(zhì)量檢測(cè)的要求。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是大型零件化學(xué)銑削切割非接觸在線檢測(cè)方法，其特性是，檢測(cè)方法將雙目視覺(jué)系統(tǒng)集成在機(jī)床的橫梁上，通過(guò)調(diào)節(jié)雙目視覺(jué)系統(tǒng)的位姿測(cè)得大型零件邊界的局部數(shù)據(jù)；分別對(duì)雙目攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù)、T-Mac位姿進(jìn)行標(biāo)定，通過(guò)T-Mac得到運(yùn)動(dòng)的雙目視覺(jué)系統(tǒng)局部坐標(biāo)系和靜止的激光跟蹤儀全局坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，實(shí)現(xiàn)全局坐標(biāo)實(shí)時(shí)統(tǒng)一；采集測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行零件邊界結(jié)構(gòu)特征點(diǎn)提取等處理，然后得到零件邊界的局部三維信息。然后將局部測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)一到全局坐標(biāo)系下，實(shí)現(xiàn)整體三維信息的測(cè)量與重建。方法的具體步驟如下：

第一步將雙目視覺(jué)系統(tǒng)集成在機(jī)床的橫梁上

將上橫向?qū)к?直接通過(guò)兩端的左、右固定塊2A、2B用螺母緊固后安裝在機(jī)床的橫梁上，再將下橫向?qū)к?也通過(guò)兩端的左、右固定塊2A、2B用螺母緊固后安裝在上橫向?qū)к?下面；縱向?qū)к?上端由固定塊4安裝在上、下橫向?qū)к?、3上，縱向?qū)к?下端通過(guò)連接塊5與聯(lián)接板9連接；