[發(fā)明專利]一種橡膠密封圈非接觸檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010980587.2
• 申請(qǐng)日: 2020-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN112050737B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任麗芬;張雨;王東;董哲;程振宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航發(fā)沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01B11/00
• 分類號(hào): G01B11/00;G01B11/08;G01B11/24;G01N21/95
• 代理公司: 沈陽(yáng)東大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 劉曉嵐

1.一種橡膠密封圈非接觸檢測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：工件處理；橡膠密封圈(1)檢測(cè)前，定溫時(shí)間不低于3小時(shí)；檢查橡膠密封圈(1)外觀，保證被測(cè)面沒有油污及毛刺及灰塵；將橡膠密封圈(1)平穩(wěn)放在玻璃工作臺(tái)上，用薄玻璃輕輕壓緊防止橡膠密封圈(1)竄動(dòng)；

步驟2：?jiǎn)?dòng)光學(xué)影像坐標(biāo)測(cè)量機(jī)；檢測(cè)前對(duì)光學(xué)影像坐標(biāo)測(cè)量機(jī)進(jìn)行回零操作，用操作手柄檢查各導(dǎo)軌移動(dòng)是否順暢、平穩(wěn)；開啟頂光借助光點(diǎn)尋找零件表面位置，移動(dòng)手柄，使CCD圖像測(cè)頭(3)對(duì)準(zhǔn)橡膠密封圈(1)；轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，上下調(diào)整導(dǎo)軌，使視場(chǎng)內(nèi)橡膠密封圈(1)圖像清晰；關(guān)閉頂光，開啟底光可提高邊緣灰度閾值即提高明暗對(duì)比度；

步驟3：規(guī)劃路徑；在光學(xué)影像坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的操作界面上，由“手動(dòng)模式”切換為“自動(dòng)模式”，在操作界面上選擇“2D輪廓”功能模塊；在橡膠密封圈(1)內(nèi)徑輪廓邊緣手動(dòng)拾取多個(gè)點(diǎn)規(guī)劃掃描路徑，路徑要保證沿著單方向前進(jìn)，可以是順時(shí)針方向也可以是逆時(shí)針方向；保證所有的邊緣在路徑內(nèi)且無(wú)斷點(diǎn)，起始點(diǎn)和終止點(diǎn)要重合；

步驟4：圖像采集；在光學(xué)影像坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上的操作界面上，選擇“2D輪廓”功能模塊上的“聚焦”選項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)CCD圖像測(cè)頭(3)自動(dòng)尋找橡膠密封圈(1)輪廓邊緣影像的灰度閾值，達(dá)到最清晰的圖片效果；選擇“2D輪廓”功能模塊上的“測(cè)試”選項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)CCD圖像測(cè)頭(3)根據(jù)規(guī)劃路徑對(duì)橡膠密封圈(1)內(nèi)圓邊緣進(jìn)行自動(dòng)掃描，并根據(jù)灰度閾值所在的位置坐標(biāo)，拾取邊緣輪廓生成點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

步驟5：數(shù)據(jù)處理；在光學(xué)影像坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上的操作界面上，選擇“特征組”功能模塊，用“特征組”功能模塊把點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)造成含坐標(biāo)點(diǎn)位置及矢量方向的特征組；選擇“樣條”功能模塊，用“樣條”功能模塊把特征組構(gòu)造成三次樣條曲線，在“CAD視圖窗口”查看樣條曲線的光滑程度；選擇“樣條評(píng)價(jià)屬性”模塊，用“樣條評(píng)價(jià)屬性”模塊計(jì)算起點(diǎn)至終點(diǎn)之間的弧線長(zhǎng)度即樣條曲線長(zhǎng)度，樣條曲線長(zhǎng)度即為橡膠密封圈(1)內(nèi)圓周長(zhǎng)C，通過公式d＝C/π，得到內(nèi)圓直徑d；

步驟6：檢測(cè)評(píng)定分析；對(duì)所述一種橡膠密封圈非接觸檢測(cè)方法進(jìn)行測(cè)量不確定度評(píng)定分析，該評(píng)定方法包括如下步驟：

6.1：建立測(cè)量模型；測(cè)量結(jié)果由下式給出：

d₁＝C/π；

式中：d₁——被測(cè)橡膠密封圈內(nèi)徑尺寸；

C——被測(cè)橡膠密封圈內(nèi)圓周長(zhǎng)；

6.2：確定方差和靈敏系數(shù)：

依據(jù)

有：

即：

式中：u_c——合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

u(x_i)——標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量；

u_c(C)——周長(zhǎng)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

u_c(d₁)——內(nèi)徑合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

6.3：測(cè)量不確定度來(lái)源；測(cè)量不確定度主要有光學(xué)影像測(cè)量機(jī)的示值誤差、安裝調(diào)整誤差和測(cè)量重復(fù)性誤差；

(1)光學(xué)影像測(cè)量機(jī)的示值誤差引入的周長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u₁

光學(xué)影像測(cè)量機(jī)的示值誤差(1.5+L/400)μm為，該誤差服從均勻分布，置信因子其不確定度為：

L-測(cè)量范圍，取標(biāo)準(zhǔn)環(huán)規(guī)內(nèi)徑乘以π值；

(2)安裝調(diào)整誤差引入的周長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u₂

安裝調(diào)整誤差為±2μm,該誤差服從均勻分布，置信因子其不確定度為：

(3)測(cè)量重復(fù)性誤差引入的周長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u₃

用光學(xué)影像測(cè)量機(jī)測(cè)量橡膠密封圈內(nèi)圓周長(zhǎng)，在重復(fù)性條件下測(cè)量n次，

式中：——n次測(cè)量橡膠密封圈內(nèi)圓周長(zhǎng)的算術(shù)平均值；

x_i——第i次測(cè)量橡膠密封圈內(nèi)圓周長(zhǎng)的結(jié)果；

——平均值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差；

6.4：橡膠密封圈內(nèi)圓周長(zhǎng)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定

以上各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)不確定分量互不相干，故周長(zhǎng)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

式中：u₁——光學(xué)影像測(cè)量機(jī)的示值誤差引入的周長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量；

u₂——安裝調(diào)整誤差引入的周長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量；

u₃——測(cè)量重復(fù)性誤差引入的周長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量；

u_c(C)——周長(zhǎng)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

6.5：橡膠密封圈內(nèi)徑合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定

式中：u_c(d₁)——內(nèi)徑合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

6.6：橡膠密封圈內(nèi)徑擴(kuò)展不確定度評(píng)定

U＝k×u_c；

式中：U——內(nèi)徑擴(kuò)展不確定度評(píng)定；

u_c——合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

取置信概率p＝95％，包含因子k＝2.0。