CN105300322B - 叉耳耳片装配体销孔同轴度测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种叉耳耳片装配体销孔同轴度测量方法，其包括步骤：S1，将相机和光源分别沿销孔轴线安装于叉耳销孔的两侧，使光源发出的光能透过叉耳销孔被相机捕捉；S2，将耳片装入叉耳中以构成叉耳耳片装配体，使耳片销孔和叉耳销孔部分重合，能够透过光；S3，打开光源，利用相机从销孔轴线方向拍摄叉耳耳片装配体的销孔图像；S4，图像处理并提取所需特征；S5，通过提取的特征判断叉耳销孔与耳片销孔是否同轴，如果不同轴，则给出耳片销孔轴线相对叉耳销孔轴线的偏离方向。在本发明中基于相机的使用，从销孔轴线方向拍摄叉耳耳片装配体的销孔图像，实时测量叉耳销孔与耳片销孔的同轴度并进行反馈控制，提高了装配精度。
Description
技术领域
本发明涉及大型零部件装配控制及检测技术领域，尤其涉及一种叉耳耳片装配体销孔同轴度测量方法。
背景技术
叉耳和耳片装配是大型零部件装配领域常用的一种装配方式，叉耳和耳片销孔的同轴度的高低决定着相关零部件之间的装配误差大小。在叉耳和耳片装配过程中，需要即时测量销孔同轴度并进行反馈控制，以控制装配精度。现有技术无法做到高精度的实时同轴度测量，导致装配效率低，难以实现自动化装配。
发明内容
鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种叉耳耳片装配体销孔同轴度测量方法，所需测量装置简单，操作方便，能在叉耳和耳片装配过程中实时测量同轴度并及时提供反馈控制信号，提高了叉耳和耳片轴孔的同轴度测量精度。
为了实现上述目的，本发明提供了一种叉耳耳片装配体销孔同轴度测量方法，其特包括步骤：S1，将相机和光源分别沿销孔轴线安装于叉耳销孔的两侧，使光源发出的光能透过叉耳销孔被相机捕捉；S2，将耳片装入叉耳中以构成叉耳耳片装配体，使耳片销孔和叉耳销孔部分重合，能够透过光；S3，打开光源，利用相机从销孔轴线方向拍摄叉耳耳片装配体的销孔图像；S4，图像处理并提取所需特征；S5，通过提取的特征判断叉耳销孔与耳片销孔是否同轴，如果不同轴，则给出耳片销孔轴线相对叉耳销孔轴线的偏离方向。
本发明的有益效果如下：
在本发明的叉耳耳片装配体销孔同轴度测量方法中，基于相机的使用，从销孔轴线方向拍摄叉耳耳片装配体的销孔图像，实时测量叉耳销孔与耳片销孔的同轴度并进行反馈控制，提高了装配精度。
附图说明
图1是根据本发明的叉耳耳片装配体销孔同轴度测量方法的叉耳的立体图，其中示出了四个叉耳；
图2是根据本发明的叉耳耳片装配体销孔同轴度测量方法的耳片的立体图，其中示出了四个耳片；
图3是根据本发明的叉耳耳片装配体销孔同轴度测量方法的一实施例的叉耳耳片装配体测量装置的立体图，其中为了清楚可见，只示出了一个叉耳和一个耳片(图中的光源只代表光源的位置并不表示光辐射的范围)；
图4是根据本发明的叉耳耳片装配体销孔同轴度测量方法的另一实施例的叉耳和叉耳用配件组装前的分解图，其中为了清楚可见，只示出了一个叉耳；
图5是与图4同一实施例的耳片和耳片用配件组装前的分解图，其中为了清楚可见，只示出了一个耳片；
图6是图4中的叉耳用配件的分解图；
图7是图5中的耳片用配件的分解图；
图8是根据本发明的叉耳耳片装配体销孔同轴度测量方法的又一实施例的叉耳耳片装配体测量装置的立体图，其中为了清楚可见，只示出了一个叉耳和一个耳片(图中的光源只代表光源的位置并不表示光辐射的范围)；
图9是根据本发明的叉耳耳片装配体销孔同轴度测量方法的再一实施例的叉耳耳片装配体测量装置的立体图，其中为了清楚可见，只示出了一个叉耳和一个耳片(图中的光源只代表光源的位置并不表示光辐射的范围)；
图10是图4至图6所述实施例得到的图像示意图；
图11是图8所述实施例和图9所述实施例同轴时得到的图像示意图；
图12是图8所述实施例和图9所述实施例不同轴时可能得到的一图像示意图；
图13是图8所述实施例和图9所述实施例不同轴时可能得到的另一图像示意图。
其中，附图标记说明如下：
1相机 52环形弹性圈
2光源 53针孔
3叉耳 6耳片用配件
31叉耳销孔 61环形槽
4耳片 62环形弹性圈
41耳片销孔 63针孔
5叉耳用配件 7相机架
51环形槽
具体实施方式
下面参照附图来详细说明根据本发明的叉耳耳片装配体销孔同轴度测量方法。参照图1至图13，根据本发明的叉耳耳片装配体销孔同轴度测量方法，其包括步骤：S1，将相机1和光源2分别沿销孔轴线安装于叉耳销孔31的两侧，使光源2发出的光能透过叉耳销孔31被相机1捕捉；S2，将耳片4装入叉耳3中以构成叉耳耳片装配体，使耳片销孔41和叉耳销孔31部分重合，能够透过光；S3，打开光源2，利用相机1从销孔轴线方向拍摄叉耳耳片装配体的销孔图像；S4，图像处理并提取所需特征；S5，通过提取的特征判断叉耳销孔31与耳片销孔41是否同轴，如果不同轴，则给出耳片销孔41轴线相对叉耳销孔31轴线的偏离方向。
在本发明的叉耳耳片装配体销孔同轴度测量方法中，基于相机1的使用，从销孔轴线方向拍摄叉耳耳片装配体的销孔图像，实时测量叉耳销孔31与耳片销孔41的同轴度并进行反馈控制，提高了装配精度。
在一实施例中，在步骤S5中，如果叉耳销孔31与耳片销孔41不同轴，则还在步骤S2中调整耳片4和叉耳3的装配，再重复步骤S3至步骤S5，直到叉耳销孔31与耳片销孔41同轴。
在一实施例中，参照图3，在步骤S1中，相机1为一台，相机1固定安装于叉耳3的一侧并保证相机1与叉耳3之间没有相对运动，相机1的位置能够保证整个叉耳销孔31的轮廓和耳片销孔41的轮廓落入相机1的拍摄范围内。优选地，将相机固定在使相机的镜头的轴线与叉耳销孔的轴线重合的位置。
在一实施例中，参照图3至图5，在步骤S1和步骤S2之间，还可包括步骤：S1.1，将叉耳用配件5以过盈配合方式插入叉耳销孔31中，该叉耳用配件5在中心轴线位置具有一个能透光的针孔53；S1.2，打开光源2，利用相机1拍摄叉耳销孔31的图像，对叉耳销孔31的图像进行处理得到针孔53透光后形成的圆斑的圆心在图像中的坐标，记作O0，然后将该叉耳用配件5取出；以及S1.3，将耳片用配件6以过盈配合方式插入耳片销孔41中，该耳片用配件6在中心轴线位置具有一个能透光的针孔63，在后续步骤S2至步骤S5中该耳片用配件6均不取出，直到叉耳销孔31与耳片销孔41同轴后再取出；在步骤S4中，图像处理得到耳片销孔41中的耳片用配件6的针孔63透光后形成的圆斑的圆心在图像中的坐标，记作O1；步骤S5中，比较O0和O1，若两者相等则判断为叉耳销孔31与耳片销孔41同轴；否则叉耳销孔31与耳片销孔41不同轴，叉耳销孔31与耳片销孔41不同轴时通过比较O0和O1坐标得到耳片销孔41轴线相对叉耳销孔31轴线的偏离方向。
进一步地，参照图6，在步骤S1.1中，叉耳用配件5为具有针孔53的圆柱体，叉耳用配件5的轴线和叉耳销孔31的轴线重合，叉耳用配件5的圆柱面设置有环形槽51，环形槽51内卡设一个突出于叉耳用配件5的圆柱面的环形弹性圈52，以实现叉耳用配件5以过盈配合方式插入叉耳销孔31中。参照图7，在步骤S1.3中，耳片用配件6为具有针孔63的圆柱体，耳片用配件6的轴线和耳片销孔41的轴线重合，耳片用配件6的圆柱面设置有环形槽61，环形槽61内卡设一个突出于耳片用配件6的圆柱面的环形弹性圈62，以实现耳片用配件6以过盈配合方式插入耳片销孔41中。
在一实施例中，参照图8，在步骤S1中，相机1为一台，相机1固定安装于相机架7上，相机架7能够在垂直于销孔轴线平面内运动，以使相机1相对叉耳3运动，安装于相机架7上的相机1视野只能拍摄一段圆弧；在步骤S3中，通过相机架7在垂直于销孔轴线平面内的移动，从叉耳销孔31和耳片销孔41的多个对称位置拍摄销孔圆周上的圆弧；在步骤S4中，提取的特征为在各对称位置处的叉耳销孔31和耳片销孔41的边缘圆弧；在步骤S5中，若所述多个对称位置拍摄得到的图像中都只能提取到一段圆弧，则叉耳3和耳片销孔41同轴，若其中有两个及以上位置可以提取到两条不重合的圆弧，则说明叉耳销孔31和耳片销孔41不同轴，结合相机1拍摄时所处的位置得到轴线偏差方向。进一步地，参照图8，在步骤S3中，所述多个对称位置可为90度等间隔的4个位置，但不限如此，相机1还可通过相机架7移动到其它适当的对称位置进行拍摄。
在一实施例中，参照图9，在步骤S1中，相机1为多台时，所述多台相机1线阵排列分别固定安装在叉耳销孔31的多个对称位置上并保证相机1与叉耳3之间没有相对运动，每台相机1视野都只能拍摄销孔圆周上的一段圆弧；在步骤S3中，通过所述多台相机1分别从叉耳销孔31和耳片销孔41的所述多个对称位置拍摄销孔圆周上的圆弧；在步骤S4中，提取的特征为在各对称位置处的叉耳销孔31和耳片销孔41的边缘圆弧；在步骤S5中，若所述多台相机1都只能提取到一条圆弧，则叉耳销孔31和耳片销孔41同轴；若其中有两台及以上相机1可以提取到两条不重合的圆弧，则说明叉耳销孔31和耳片销孔41不同轴，结合所述多台相机1拍摄时所处的位置得到耳片销孔41轴线相对叉耳销孔31轴线的偏差方向。进一步地，参照图9，在步骤S1中，相机1为4台，所述多个对称位置可为90度等间隔的4个位置，但不限如此，4台相机还可固定到其它适当的对称位置进行拍摄。
Claims (4)
1.一种叉耳耳片装配体销孔同轴度测量方法，其特征在于，包括步骤：
S1，将相机(1)和光源(2)分别沿销孔轴线安装于叉耳销孔(31)的两侧，使光源(2)发出的光能透过叉耳销孔(31)被相机(1)捕捉；
S2，将耳片(4)装入叉耳(3)中以构成叉耳耳片装配体，使耳片销孔(41)和叉耳销孔(31)部分重合，能够透过光；
S3，打开光源(2)，利用相机(1)从销孔轴线方向拍摄叉耳耳片装配体的销孔图像；
S4，图像处理并提取所需特征；
S5，通过提取的特征判断叉耳销孔(31)与耳片销孔(41)是否同轴，如果不同轴，则给出耳片销孔(41)轴线相对叉耳销孔(31)轴线的偏离方向；
其中，在步骤S1中，相机(1)为一台，相机(1)固定安装于叉耳(3)的一侧并保证相机(1)与叉耳(3)之间没有相对运动，相机(1)的位置能够保证整个叉耳销孔(31)的轮廓和耳片销孔(41)的轮廓落入相机(1)的拍摄范围内；
在步骤S1和步骤S2之间，还包括步骤：
S1.1，将叉耳用配件(5)以过盈配合方式插入叉耳销孔(31)中，该叉耳用配件(5)在中心轴线位置具有一个能透光的针孔(53)；
S1.2，打开光源(2)，利用相机(1)拍摄叉耳销孔(31)的图像，对叉耳销孔(31)的图像进行处理得到针孔(53)透光后形成的圆斑的圆心在图像中的坐标，记作O0，然后将该叉耳用配件(5)取出；以及S1.3，将耳片用配件(6)以过盈配合方式插入耳片销孔(41)中，该耳片用配件(6)在中心轴线位置具有一个能透光的针孔(63)，在后续步骤S2至步骤S5中该耳片用配件(6)均不取出，直到叉耳销孔(31)与耳片销孔(41)同轴后再取出；
在步骤S4中，图像处理得到耳片销孔(41)中的耳片用配件(6)的针孔(63)透光后形成的圆斑的圆心在图像中的坐标，记作O1；
步骤S5中，比较O0和O1，若两者相等则判断为叉耳销孔(31)与耳片销孔(41)同轴；否则叉耳销孔(31)与耳片销孔(41)不同轴，叉耳销孔(31)与耳片销孔(41)不同轴时通过比较O0和O1坐标得到耳片销孔(41)轴线相对叉耳销孔(31)轴线的偏离方向。
2.根据权利要求1所述的叉耳耳片装配体销孔同轴度测量方法，其特征在于，在步骤S5中，如果叉耳销孔(31)与耳片销孔(41)不同轴，则还在步骤S2中调整耳片(4)和叉耳(3)的装配，再重复步骤S3至步骤S5，直到叉耳销孔(31)与耳片销孔(41)同轴。
3.根据权利要求1所述的叉耳耳片装配体销孔同轴度测量方法，其特征在于，
在步骤S1.1中，叉耳用配件(5)为具有针孔(53)的圆柱体，叉耳用配件(5)的轴线和叉耳销孔(31)的轴线重合，叉耳用配件(5)的圆柱面设置有环形槽(51)，环形槽(51)内卡设一个突出于叉耳用配件(5)的圆柱面的环形弹性圈(52)，以实现叉耳用配件(5)以过盈配合方式插入叉耳销孔(31)中。
4.根据权利要求1所述的叉耳耳片装配体销孔同轴度测量方法，其特征在于，
在步骤S1.3中，耳片用配件(6)为具有针孔(63)的圆柱体，耳片用配件(6)的轴线和耳片销孔(41)的轴线重合，耳片用配件(6)的圆柱面设置有环形槽(61)，环形槽(61)内卡设一个突出于耳片用配件(6)的圆柱面的环形弹性圈(62)，以实现耳片用配件(6)以过盈配合方式插入耳片销孔(41)中。
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