[發明專利]一種零件表面平面度的檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 201910693000.7
• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110470250B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 閆春蓮
• 申請（專利權）人: 湖北三江航天萬山特種車輛有限公司
• 主分類號: G01B11/30
• 分類號: G01B11/30
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 寇俊波

1.一種零件表面平面度的檢測裝置，其特征在于，包括：工作臺、支架和圖像處理系統；

所述工作臺上安裝有水平導軌和驅動機構，所述導軌上安裝有用于水平卡緊標準樣塊或被測零件的多爪卡盤，所述驅動機構用于驅動所述導軌在所述工作臺上運動；

所述支架上安裝有雙狹縫干涉成像系統、光學成像傳感器和兩個可調光源，所述雙狹縫干涉成像系統位于所述多爪卡盤的正上方且雙狹縫板水平，所述光學成像傳感器用于獲取所述標準樣塊或被測零件經所述雙狹縫干涉成像系統后的干涉條紋圖像；兩個所述可調光源位于所述雙狹縫干涉成像系統的兩側，用于調整光源照射角度，以適應不同被測零件照明的需求；

所述圖像處理系統與所述光學成像傳感器相連，用于對所述標準樣塊和被測零件的干涉條紋圖像進行處理，得到標準干涉條紋圖譜和被測干涉條紋圖譜；計算所述被測干涉條紋圖譜與所述標準干涉條紋圖譜之間的偏差量，得到所述被測零件的表面平面度；

基于所述檢測裝置的零件表面平面度的檢測方法，包括：

將所述標準樣塊卡緊在所述多爪卡盤上，開啟所述驅動機構使所述標準樣塊運動至所述雙狹縫干涉成像系統的正下方；測量所述標準樣塊被測面到雙狹縫板的距離，作為基礎數據輸入所述圖像處理系統中；調整并測量所述可調光源，獲取光源照射角度，作為基礎數據輸入所述圖像處理系統中；所述光學成像傳感器獲取所述標準樣塊的干涉條紋圖像，輸入到所述圖像處理系統中；所述圖像處理系統解算出干涉條紋各條紋的邊界線，并解算出各條紋邊界線間距離，生成標準干涉條紋圖譜，完成系統標定；

將所述標準樣塊卸下，換成所述被測零件；開啟所述驅動機構使所述被測零件運動至所述雙狹縫干涉成像系統的正下方；測量所述被測零件被測面到雙狹縫板的距離；調整并測量所述可調光源，獲取光源照射角度；將距離數據和光源角度數據輸入所述圖像處理系統中，所述圖像處理系統解算出干涉條紋各條紋的邊界線，并解算出各條紋邊界線間距離，生成被測干涉條紋圖譜；

將所述被測干涉條紋圖譜與所述圖像處理系統中的所述標準干涉條紋圖譜進行比較，按正態分布概型進行處理，得到75％處的偏差值，與標準樣塊平面度相加，得到零件被測面的平面度。

2.如權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，所述驅動機構包括伺服電機和傳動箱；

所述伺服電機的輸出軸與所述傳動箱相連，所述傳動箱的輸出軸與所述導軌的驅動傳動軸相連。

3.如權利要求2所述的檢測裝置，其特征在于，還包括控制臺；

所述控制臺上安裝有伺服控制系統和顯示系統，所述伺服控制系統用于接收用戶設置、伺服電機控制和顯示系統控制，所述顯示系統用于與用戶交互信息、顯示零件的平面度。

4.如權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，所述支架安裝在所述工作臺上。

5.如權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，所述光學成像傳感器為可見光成像器。

6.如權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，在檢測前，

用標準光源照射所述雙狹縫干涉成像系統，調整所述雙狹縫干涉成像系統的鏡頭組中各鏡片相對位置和所述光學成像傳感器的位置，以確保所述光學成像傳感器獲得清晰準確的干涉條紋圖像。