[發(fā)明專利]一種雙軸承孔同軸度誤差視覺測(cè)量裝置及測(cè)量方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111045864.1
• 申請(qǐng)日: 2021-09-07
• 公開（公告）號(hào): CN113804128A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張國(guó)鋒;楊樹明;胡鵬宇;劉勇;鄧惠文;段宇;瞿興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/27
• 分類號(hào): G01B11/27
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 白文佳

本發(fā)明公開了一種雙軸承孔同軸度誤差視覺測(cè)量裝置及測(cè)量方法，屬于機(jī)器視覺測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。所述方法通過利用第一視覺測(cè)量單元采集第一軸承孔的端面點(diǎn)云數(shù)據(jù)擬合第一軸線方程；利用第二視覺測(cè)量單元采集第二軸承孔的端面點(diǎn)云數(shù)據(jù)擬合第二軸線方程；結(jié)合第一視覺測(cè)量單元和第二視覺測(cè)量單元的相對(duì)位置關(guān)系，將所得第一軸線方程和第二軸線方程轉(zhuǎn)化到統(tǒng)一坐標(biāo)系，得到雙軸承孔的同軸度誤差評(píng)價(jià)參數(shù)。所述裝置包括用于獲取端面點(diǎn)云數(shù)據(jù)的第一視覺測(cè)量單元和第二視覺測(cè)量單元、用于標(biāo)定第一視覺測(cè)量單元和第二視覺測(cè)量單元相對(duì)位置關(guān)系的標(biāo)定單元、用于處理得到同軸度誤差評(píng)價(jià)參數(shù)的數(shù)據(jù)處理單元。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單高效，適合大跨距軸承孔同軸度測(cè)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)器視覺測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙軸承孔同軸度誤差視覺測(cè)量裝置及測(cè)量方法。

背景技術(shù)

同軸度誤差直接影響傳動(dòng)的精度與可靠性，不僅使傳動(dòng)過程的附加載荷增加，而且會(huì)造成振動(dòng)噪聲高，嚴(yán)重影響設(shè)備的正常運(yùn)行。目前所采用的同軸度測(cè)量方法屬于間接測(cè)量，包括回轉(zhuǎn)軸線法、準(zhǔn)直法、坐標(biāo)法、模擬法和功能量規(guī)檢測(cè)法等，這些方法可基本滿足一般孔類零件的同軸度測(cè)量要求，但都存在著操作繁瑣、效率低、難以在線測(cè)量的缺點(diǎn)，無法滿足企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需求。

機(jī)器視覺測(cè)量技術(shù)具有非接觸、柔性化、精度高等優(yōu)點(diǎn)，將其引入到同軸度測(cè)量系統(tǒng)中，可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量過程的自動(dòng)化，減少人為誤差，提高測(cè)量精度。然而，目前基于機(jī)器視覺的同軸度測(cè)量法并未在企業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，受限于工業(yè)相機(jī)的景深、視場(chǎng)、盲區(qū)等，大多數(shù)的現(xiàn)有視覺測(cè)量方法都無法以統(tǒng)一的測(cè)量坐標(biāo)系擬合出兩個(gè)軸承孔的軸線方程。尤其對(duì)于大跨距同軸孔的同軸度測(cè)量，是機(jī)械制造企業(yè)生產(chǎn)中比較困難的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種雙軸承孔同軸度誤差視覺測(cè)量裝置及測(cè)量方法，操作簡(jiǎn)單高效，測(cè)量速度快、精度高，具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，能夠在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量，尤其適合大跨距軸承孔同軸度測(cè)量。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明公開了一種雙軸承孔同軸度誤差視覺測(cè)量方法，包括以下步驟：

S1、調(diào)節(jié)第一視覺測(cè)量單元使第一軸承孔成像清晰，調(diào)節(jié)第二視覺測(cè)量單元使第二軸承孔成像清晰；S2、利用靶標(biāo)對(duì)第一視覺測(cè)量單元和第二視覺測(cè)量單元進(jìn)行標(biāo)定，得到第一視覺測(cè)量單元和第二視覺測(cè)量單元之間的相對(duì)位置關(guān)系；S3、利用第一視覺測(cè)量單元采集第一軸承孔的端面點(diǎn)云數(shù)據(jù)，計(jì)算第一軸承孔在端面的圓心坐標(biāo)和端面法線，進(jìn)而擬合第一軸線方程；利用第二視覺測(cè)量單元采集第二軸承孔的端面點(diǎn)云數(shù)據(jù)，計(jì)算第二軸承孔在端面的圓心坐標(biāo)和端面法線，進(jìn)而擬合第二軸線方程；S4、結(jié)合S2所得第一視覺測(cè)量單元和第二視覺測(cè)量單元之間的相對(duì)位置關(guān)系，將S3所得第一軸線方程和第二軸線方程轉(zhuǎn)化到統(tǒng)一坐標(biāo)系，即可得到雙軸承孔的同軸度誤差評(píng)價(jià)參數(shù)。

優(yōu)選地，S2中，靶標(biāo)由四個(gè)子靶標(biāo)固連而成；其中，第一子靶標(biāo)位于第一視覺測(cè)量單元的視場(chǎng)范圍內(nèi)；第四子靶標(biāo)位于第二視覺測(cè)量單元的視場(chǎng)范圍內(nèi)；其中，第一子靶標(biāo)與第二子靶標(biāo)固連，第三子靶標(biāo)與第四子靶標(biāo)固連。

優(yōu)選地，S2中，利用靶標(biāo)對(duì)第一視覺測(cè)量單元和第二視覺測(cè)量單元進(jìn)行標(biāo)定，得到第一視覺測(cè)量單元和第二視覺測(cè)量單元之間的相對(duì)位置關(guān)系，其步驟如下：