CN107478205A - 航空发动机高精度装配质量检测机器人系统 - Google Patents

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王展
常智勇
史小强
金梅
席锋
宋屹桐
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    • G01C11/02—Picture taking arrangements specially adapted for photogrammetry or photographic surveying, e.g. controlling overlapping of pictures
    • G—PHYSICS
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    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
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Abstract

本发明公开了航空发动机高精度装配质量检测机器人系统，涉及发动机装配质量检测技术领域，由机械臂上的双目相机采集发动机的双目图像，由计算机根据双目图像建立三维模型，进而判断检测结果，最终将检测结果展示给检测人员同时也将检测结果存储，有力保证了发动机质量检测结果的快速准确，同时也做到了检测结果的及时、准确记录和追踪。

Description

航空发动机高精度装配质量检测机器人系统
技术领域
本发明涉及发动机装配质量检测技术领域，特别是涉及航空发动机高精度装配质量检测机器人系统。
背景技术
航空发动机主机装配，即主单元体之间的精确安装，是发动机总装工艺的核心技术内容，也是当前发动机装配的主要工艺难点和薄弱点。当前主要是手工借助吊车完成主单元体的调姿和定位，装配完成后主要由检测人员通过目视检测法检查装配质量，但是目视检测法存在难以准确记录、追溯质量状态的弊端。而高性能发动机具有更为精确的联结配合(间隙、过盈)要求，使当前质量检测方法面临更大挑战。
发明内容
本发明实施例提供了航空发动机高精度装配质量检测机器人系统，可以解决现有技术中存在的问题。
一种航空发动机高精度装配质量检测机器人系统，所述系统包括：
机械臂，所述机械臂头部安装有双目相机，用以带动所述双目相机在航空发动机周围转动以采集发动机关键检测位置的双目图像；
计算机，包括处理器和存储装置，所述存储装置中存储有质量状态标准数据库，所述处理器根据所述发动机关键检测位置的双目图像对发动机进行建模，根据建立的三维模型判断航空发动机的装配质量，输出检测结果；
所述计算机在得到检测结果后将其存储在所述存储装置中。
优选地，所述机械臂头部还安装有工业相机，在所述机械臂的带动下所述工业相机在航空发动机周围转动以采集发动机关键检测位置的外观图片。
优选地，所述系统还包括移动显示装置，所述计算机在得到检测结果后还将检测结果输出至所述移动显示装置，用以展示给检测人员。
优选地，所述工业相机采集得到发动机关键检测位置的外观图片后，发送给计算机，所述计算机将外观图片发送至所述移动显示装置。
优选地，所述计算机的处理器在建立航空发动机的三维模型后，提取该三维模型中关键检测位置的实际特征点数据，然后在所述质量状态标准数据库中查询航空发动机关键检测点的标准特征点数据，将所述实际特征点数据和标准特征点数据进行对比，以判断航空发动机的装配质量。
优选地，如果对比结果为实际特征点数据和标准特征点数据相同，则所述处理器确定检测结果为发动机装配无质量问题，否则所述处理器确定检测结果为发动机存在装配质量问题。
本发明实施例中的航空发动机高精度装配质量检测机器人系统，由机械臂上的双目相机采集发动机的双目图像，由计算机根据双目图像建立三维模型，进而判断检测结果，最终将检测结果展示给检测人员同时也将检测结果存储，有力保证了发动机质量检测结果的快速准确，同时也做到了检测结果的及时、准确记录和追踪。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的航空发动机高精度装配质量检测机器人系统的功能模块图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1，本发明实施例中提供的航空发动机高精度装配质量检测机器人系统，包括六自由度机械臂100、工业相机110、双目相机120、计算机200和移动显示装置300。
所述工业相机110和双目相机120均安装在所述六自由度机械臂100的头部，所述机械臂100在发动机周围转动，带动所述工业相机110和双目相机120分别采集航空发动机关键检测位置的外观图片和双目图像。所述工业相机110和双目相机120将采集的外观图片和双目图像均发送至所述计算机200中。
所述计算机200具有处理器以及存储装置，所述存储装置中安装有质量检测数据管理软件，以及存储有质量状态标准数据库，所述处理器用于执行所述质量检测数据管理软件。
在接收所述双目相机120发送的双目图像后，所述计算机200的处理器根据所述双目图像对发动机进行三维模型重建，得到重建的三维模型，然后提取三维模型中关键检测位置的实际特征点数据，接着所述处理器在所述质量状态标准数据库中查询发动机关键检测点的标准特征点数据，将所述实际特征点数据和标准特征点数据进行对比，以判断发动机的装配质量。具体地，如果对比结果为实际特征点数据和标准特征点数据相同，则所述处理器确定检测结果为发动机装配无质量问题，否则所述处理器确定检测结果为发动机存在装配质量问题。
所述计算机200完成上述操作后，将检测结果和外观图片均输出至所述移动显示装置300进行显示，展示给检测人员。同时所述计算机200还将检测结果和外观图片存储在存储装置中，实现质量检测信息的管理、维护与质量状态追踪。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种航空发动机高精度装配质量检测机器人系统，其特征在于，所述系统包括：
机械臂，所述机械臂头部安装有双目相机，用以带动所述双目相机在航空发动机周围转动以采集发动机关键检测位置的双目图像；
计算机，包括处理器和存储装置，所述存储装置中存储有质量状态标准数据库，所述处理器根据所述发动机关键检测位置的双目图像对发动机进行建模，根据建立的三维模型判断航空发动机的装配质量，输出检测结果；
所述计算机在得到检测结果后将其存储在所述存储装置中。
2.如权利要求1所述的航空发动机高精度装配质量检测机器人系统，其特征在于，所述机械臂头部还安装有工业相机，在所述机械臂的带动下所述工业相机在航空发动机周围转动以采集发动机关键检测位置的外观图片。
3.如权利要求2所述的航空发动机高精度装配质量检测机器人系统，其特征在于，所述系统还包括移动显示装置，所述计算机在得到检测结果后还将检测结果输出至所述移动显示装置，用以展示给检测人员。
4.如权利要求3所述的航空发动机高精度装配质量检测机器人系统，其特征在于，所述工业相机采集得到发动机关键检测位置的外观图片后，发送给计算机，所述计算机将外观图片发送至所述移动显示装置。
5.如权利要求1所述的航空发动机高精度装配质量检测机器人系统，其特征在于，所述计算机的处理器在建立航空发动机的三维模型后，提取该三维模型中关键检测位置的实际特征点数据，然后在所述质量状态标准数据库中查询航空发动机关键检测点的标准特征点数据，将所述实际特征点数据和标准特征点数据进行对比，以判断航空发动机的装配质量。
6.如权利要求5所述的航空发动机高精度装配质量检测机器人系统，其特征在于，如果对比结果为实际特征点数据和标准特征点数据相同，则所述处理器确定检测结果为发动机装配无质量问题，否则所述处理器确定检测结果为发动机存在装配质量问题。
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