[发明专利]一种孔组位置度的图像检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及测试测量器具技术领域，尤其涉及一种孔组位置度的 图像检测装置及检测方法。

背景技术

在机械领域中，有时会在平面上加工一系列的孔来安装其它部件。 在打孔时都要以直尺或是其它量具来保证加工精度，对孔的位置度要 求都非常的严格。

常用的测量孔组位置的检测设备有三坐标测量仪和投影测量仪， 在使用过程中这些仪器需要零部件自身有一个加工面作为测量基准 面，对外形尺寸不大的机械加工零部件使用这些仪器能够精确得出孔 的位置尺寸。但是对于外形尺寸超出持有仪器量程或者零件表面没有 加工面作为测量基准面的零件，如大型焊接结构件，这些方法就不能 快捷、经济的得到测量结果。此外，测量时需要对应孔径配设相应滚 棒，将滚棒插入孔内后将圆孔变成圆柱用三坐标进行测量，这种测量 方法通常容易存在以下误差：一方面来自于棒与孔的配合误差，一方 面来自于棒本身的变形误差，因此测量起来累计误差大，无法保证测 量精度。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供了一种孔组位置度的图像检测装 置及检测方法，能有效利用图像处理技术和数据采集技术，快速测量 孔组位置度，以提高孔位置度的测量精度，确保满足安装部件的位置 要求。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种孔组位置度的图像检 测装置，包括：底座，能水平固定于被测平台上；伸缩筒，安装于所 述底座上，所述伸缩筒能沿其自身的轴向伸缩移动，且能以所述底座 的轴为中心转动；所述伸缩筒可伸缩移动的一端还设有图像采集部件， 所述图像采集部件用于定位所述被测平台上的被测孔、以及对所述被 测孔进行位置数据采集。

其中，所述图像采集部件包括：工业相机，所述工业相机的镜头 垂直向下设置，所述镜头的两侧分别安装有对称光源，所述对称光源 的光斑汇聚于一点，所述光斑汇聚点位于所述被测平面上，且与所述 镜头对应设置；十字激光光源，能在被测平台上照射投影出十字激光 光束，所述十字激光光束的一条光束平行于所述伸缩筒的轴线，另一 条光束垂直于所述伸缩筒的轴线。

其中，所述伸缩筒包括外筒和内杆，所述内杆套设于所述外筒内， 且能沿所述外筒的轴向伸缩移动；所述内杆能伸出外筒外的一端安装 有图像采集部件，另一端通过滚珠丝杠连接有第一步进电机。

其中，所述第一步进电机上设有旋转编码器，所述旋转编码器用 于检测所述伸缩筒的旋转半径。

其中，所述外筒内还设有用于为所述内杆的伸缩移动进行导向的 导向键。

其中，所述伸缩筒通过蜗轮蜗杆转动安装于所述底座上；所述蜗 轮蜗杆包括蜗轮和蜗杆，所述蜗轮的输出轴上安装有角度传感器，所 述蜗杆与第二步进电机连接。

其中，所述底座的底部设有用于与被测平台固定的磁铁，所述磁 铁的周围对称的设有至少两个水平调节螺母。

其中，还包括控制柜，所述控制柜用于控制所述伸缩筒的转动和 伸缩移动来控制所述图像采集部件采集所述被测孔和所述十字激光光 束的位置图像。

其中，所述控制柜包括数据信号接收模块、电机驱动模块和计算 机，所述计算机分别连接所述信号接收模块和所述图像采集部件，所 述数据信号接收模块分别与所述电机驱动模块和伸缩筒连接，所述电 机驱动模块用于驱动所述伸缩筒的转动和伸缩移动，所述计算机用于 对采集的图像和数据进行分析计算。

本发明还提出了一种孔组位置度的图像检测方法，是基于如上所 述的孔组位置度的图像检测装置提出的，包括：

S1、将底座固定于被测平台上的检测原点位置，并调节使所述底 座垂直于所述被测平台；

S2、打开图像采集部件；

S3、调整伸缩筒的旋转角度和伸缩移动距离，使所述图像采集部 件与被测孔对应设置；

S4、拍摄所述被测孔的位置图像；

S5、重复S3和S4的操作，采集其它孔的位置图像；

S6、分别将步骤S2～S5中测得的位置图像信息、所述伸缩筒的旋 转角度数据和所述伸缩筒的伸缩移动距离数据采集并结合分析，能计 算出各个所述被测孔的位置度。

(三)有益效果