工件多角度视觉测量方法

角度视觉测量是一项基于图像处建的角度测量技术,可实现快速和非接触式测量,同时克服了人为因素.以三角形工件为研究对象,首先利用Canny算子实现工件边缘检测,然后利用Hough变换获取图像中的多条线段特征,经处理获取三条边对应的线段特征,最后确定三个角的位置及角度值,从而实现了工件多角度自动化测量.试验表明,该算法可以同时获取三个角的对应角度值,实现了快速测量;同时其绝对误差在±0.1°内,可以满足当前工件角度检测要求.     

用于大尺寸工件的动态长度测量系统

针对移动大尺寸工件的表面形貌特点,利用二维激光三角法构造出水平和垂直虚拟测量基准面;结合多传感器融合准则,建立了一种新型的大尺寸工件测量模型,并利用该模型实现了移动工件两端端面到虚拟测量基准面的位移非接触测量。采用误差分离方法自修正理论误差和运动误差的影响;结合人机交互界面,研制了高精度、低成本的移动大尺寸工件长度自动检测系统。利用该系统对在(1 000±25)mm内以不同速度运动的圆柱体大尺寸工件长度进行检测,得到的检测分辨力为10μm、检测精度为100μm、工件移动速度为5cm/s。实际运行结果表明,该系统安全、稳定、快速,可满足工业在线生产中对同类型规则的大尺寸工件控制和检测的要求。     

双中心架磨削高精度主轴

<正>我公司外接了一批外协加工的主轴工件,它是一台高精度检测仪器上的主要部件。其主要技术指标如图1所示。40*与1:10外锥圆是工件的回转中心,两圆的圆度要求均为0.0005,相互圆跳动为0.001,而莫氏4#锥孔插入测量心棒在距工件断面     

一种机器视觉的多管工件内外径测量方法

在工业现场利用机器视觉技术对分离圆孔进行尺寸测量的应用越来越广泛,且测量精度和速度也不断地提升,但传统的圆孔测量方法对于多管类工件堆积在一起整体测量是难以实现的,常常存在漏检甚至无法提取等问题。为了解决此问题提出了一种基于模板匹配的多圆提取算法,首先在分离管状工件中建立单个工件的模板图像,其次使用该模板与实际待测量的工件组进行匹配,匹配完成后分离成单个的待测工件图像,分别对单个的图像进行边缘提取和圆参数拟合,最后建立坐标关系,根据图像尺寸得到实际的物理尺寸。通过对测量的尺寸和使用高精度三坐标仪得到真实尺寸对比,证明该方法的测量误差在0.01mm以内,可以应用于工业测量中。     

三坐标测量中对工件直径的评价与工件实际装配情况的关系

介绍了利用三坐标测量工件直径的原理以及评价直径所采用的方式,结合公司实际情况来解释经过三坐标测量合格后的工件在装配现场出现无法装配的现象,为公司三坐标测量中心准确测量工件采用合适的评价方式提供参考基础。     

基于加工中心的在机测量系统

开发了利用加工中心和自行开发的测量软件实现的坐标测量系统。在加工中心主轴上安装触发式测头,利用加工中心的高精度行走机构,运行在机测量软件生成的测量主程序和典型几何特征的测量宏程序,对在机加工的工件进行坐标测量;测头接触工件时产生触发电信号,数控系统记录此时的机床三个坐标值作为测点数据,测量完成后将所有的测点数据传送回测量软件;利用编制好的算法对工件实现尺寸、形状和位置误差的计算与评价,使加工中心实现坐标测量机的功能。     

激光扫描在工件角点定位中的应用方法

为了获取激光测量平面中工件角点的精确坐标信息,提出一种激光扫描在工件角点定位中的应用方法。利用安装在机械臂末端的激光传感器扫描工件从而获取工件在激光测量平面的三维几何信息。通过相邻两个采样点之间的高度差求出工件特征轮廓点坐标信息,结合欧氏距离大小关系确定同一个连通区域上工件的特征轮廓点,利用同一个连通区域上相邻的三个特征轮廓点间斜率的数值关系得出连通区域上角点的坐标信息。实验结果表明,利用该方法对工件进行检测,得到角点检测精度为,检测平均时间在0.5s内,检测结果有效可靠,能满足精度要求,为工件在激光测量坐标系中的定位提供了重要依据。     

基于单片机的复杂工件几何参数的测控系统设计

此测控系统在基于单片机基础上 ,对测量复杂工件的几何参数的测量仪器进行控制 ,在此系统控制下 ,可在工件一次安装下自动测量工件的多项几何参数 ,测量极限误差远小于被测几何参数公差的 1 / 1 0 ,测量一件工件只需 4 0余秒。文中简述了测控系统的结构、工作原理。     

基于模板匹配的表面粗糙度比较测量

针对细长孔、狭缝内壁等表面粗糙度难测量的问题,提出利用图像处理技术,用模板匹配的原理,对工件表面粗糙度进行比较测量的方法.在图像预处理的基础上,把各种加工方法的表面粗糙度标准块的图像作为模板匹配的模板库,与待测量工件表面图像进行匹配,利用求得的最大相关系数确定工件表面粗糙度.结果表明,这种办法快速方便,可以较好地比较测量工件的表面粗糙度.     

在三坐标测量机上精确测量渐开线圆柱齿轮的齿形误差

针对传统齿形误差测量方法的测量误差来源多、测头与工件安装调整误差大等缺点,提出一种在三坐标测量机上利用扫描法实现渐开线圆柱齿轮齿形误差测量的新方法。该测量方法具有测量采集点精度高、齿形轮廓曲线拟合误差小、测量过程与误差处理过程人工干预少、测量精度高等特点。     

一种基于相移技术的物体表面三维轮廓测量方法

提出一种将阴影莫尔条纹法与相位测量技术相结合的物体表面三维轮廓测量方法 ,该方法利用电磁铁和精密机械部件对光栅进行定位控制以实现精确相移 ,并采用三步相移技术对CCD摄像机采集的物体表面形貌莫尔条纹进行相位解调 ,可有效实现物体表面三维轮廓的高速、高精度自动测量。     

数控齿轮加工机床的在机测量系统

基于齿轮渐开线轮廓面的构型机理和数控齿轮加工机床的运动功能,提出了一种齿轮在机测量方法,并开发了相应的在机测量系统。该方法在不增加额外的测量系统机械机构的情况下,充分利用数控机床自身的高速、高精密和高可靠性的伺服运动实现渐开线齿轮的齿形、齿向及齿距等误差项目的在机测量。在机测量实验表明了该系统的有效性和可行性,是齿轮在机测量中高效率、高精度、低成本的解决方案,构成了数控机床质量保证系统中的一个重要环节。     

滚刀前刀面径向性测量中的测头半径矢量补偿方法

给出了一种滚刀前刀面测量的测头半径矢量补偿方法。滚刀前刀面为复杂螺旋曲面,根据球形测头中心轨迹与被测螺旋曲面互为等距曲面的关系,推导出实测点到理论曲面的法向距离,进行测头半径矢量补偿从而获得精确的实测点集。     

A Cost-Effective Thickness Measurement Technique for Engine Propellers

This paper describes the design and development of a precision calliper system to measure the surface profile of an outboard marine engine propeller blade. Several instruments that are commonly used for measuring the surface profile of a propeller blade are reviewed in this paper. These include the pitch meter, the profilometer and the computer numerical control coordinate-measuring machine (CNC-CMM). However, the operating practices and availability of different facilities in industry necessitate a more cost-effective approach. An alternative method using a precision calliper system is therefore proposed. Details of the design criteria, principles of operation and the testing and verification of the system are presented. The paper concludes that the precision calliper system is a cost-effective method for measuring the surface profile of a propeller.     

纳米精度二维工作台测量镜的面形误差在线检测

针对二维工作台测量镜本身的面形误差以及装调等因素引起面形变化对二维工作台定位精度的影响,提出了一种用于纳米精度二维工作台测量镜面形误差的在线检测方法。利用两路激光干涉仪检测面形微分数据的基本原理,分析了零点误差和积分累计误差对测量镜面形误差检测的影响并提出了改进方法。利用三路激光干涉仪组成两组不等跨度的检测机构,得到两组工作台测量镜面形的原始数据,通过这两组数据之间的关系修正跨度间的面形细节误差,得到了精确的测量镜面形误差量。对此方法进行了理论推导、仿真计算和实验验证,并将结果与Zygo干涉仪测量得到的离线检测结果进行了对比,结果显示其差异在±10nm之间,且趋势有较好的一致性。得到的结果验证了提出的方法可正确测量和真实地还原测量镜的面形误差。     

大齿轮齿形在机测量原理与技术

在机测量大齿轮齿形误差具有广阔的发展前景。本文分析了大齿轮齿形误差在机测量的关键问题，提出了运用齿条刃边测头与被测齿轮横截面进行啮合的测量方法，既能测量齿轮的端截面齿形误差，又使仪器结构紧凑。在分析影响大齿轮形在机测量的诸误差因素的基础上，得出了在仪器的制造及安装精度要求不很高的情况下仍能实现齿轮的高精度测量的可喜结论。     

Investigation of error separation for three dimensional profile rotary measuring system

High precision 3D profile rotary measuring systems for large diameter workpieces are urgently needed in precision engineering. Error separation is critical for improving the accuracy of the system. In order to obtain higher accuracy for 3D profile rotary measuring systems, the random and systematic errors are analyzed and separated in this paper. In the measuring system, roll and pitch caused by the probe tilt violate the Abbe principle. Roll is removed by using two probes and pitch is separated by the interferometer method. The radial run-out and the perpendicularity error between the probe and the spindle axis are compensated by a two-probe-two-step method carried out on a standard hemisphere artifact. As the form error of the artifact is mixed with the perpendicularity error, the least-squares method is applied to fit the hemisphere and work out the perpendicularity error and the profile error of the hemisphere. Finally, numerical validation is presented using Matlab program to demonstrate the effectiveness and correctness of the proposed method.     

等距型面轴检测方法的研究

根据曲线拟合得到的等距型面方程分析了其廓形特征,以常规的三点测量法为基础,提出了一种新的等距型面轴检测方法,设计了一个新型检测系统。该法提高了测量的准确度和精度,该系统能够精确地测量出等距型面轴的评价参数。     

深孔内轮廓尺寸光学测量系统

针对深孔类零件对内轮廓尺寸的检测要求较高,而目前所采用的测量方法不是分辨率太低就是测量效率较低的问题,研究了一种用于深孔内轮廓尺寸的光学测量系统,该系统主要由环形激光发生器、扩束锥镜、成像锥镜和CCD相机组成。环形激光发生器发出的环形激光照射到扩束锥镜上,经反射后投影到深孔内轮廓某断面处形成一个环形光斑,该环形光斑的形状反映了深孔内轮廓某一处断面的形貌,并经过扩束锥镜反射后在CCD相机的光敏面上成像,经过处理和计算可以得到深孔内轮廓的尺寸。试验证明,该系统可以有效快速地实现对深孔内轮廓尺寸的测量,并能够保证较高的测量精度,在改善误差影响因素和采取相应的误差补偿办法后,可以进一步提高测量精度。     

Location tracking scanning method based on multi-focus in confocal coordinate measurement system

Confocal microscopy is high precision and widely used method for topography measurement. The surface height information is obtained by peak extraction of the axial response signal (ARS) which axial tomography of the surface is required. Therefore, when scanning large-diameter surfaces with a confocal coordinate measuring system (CCMS), the relative horizontal scanning trajectory (RHST) between the confocal sensor and surface is repeated and time-consuming step motion, which greatly increases the measurement time. To improve the scanning measurement efficiency of CCMS, we propose a new location tracking scanning (LTS) method based on multi-focus. In the LTS method, the RHST is a continuous linear motion during the process of axial tomography, and the horizontal motional surface is located and tracked through a series of focuses to restore the ARS. A generatrix profile of a spherical surface is measured to verify the effectiveness of the proposed method, and the results show that the scanning measurement time can be reduced by more than 90% without loss of accuracy of the profile measurement.