[发明专利]一种汽车空调活塞内球面直径检测装置

说明书

本发明公开了一种汽车空调活塞内球面直径检测装置，包括机械手、检测工作台和计算机，机械手能够将汽车空调活塞从上料位置搬运置检测工作台，且能将活塞从检测工作台搬运置下料位置，检测工作台可用于夹紧空调活塞，检测工作台上安装有相机，该相机能获取待测汽车空调活塞内球面的图像，计算机与相机通信连接，用于活塞图像的处理及活塞内球面直径的计算。本发明采用非接触测量方式进行空调活塞内球面直径测量，避免了对内球面的划伤，此装置测量过程操作简单。

技术领域

本发明涉及一种检测装置，更具体的说是涉及一种汽车空调活塞内球面直径检测装置。

背景技术

汽车空调活塞是汽车空调压缩机系统的核心部件，汽车空调活塞形状复杂，几何尺寸精度要求高，活塞的加工精度对压缩机的制冷效率有很大影响。目前人工检测汽车空调活塞内球面直径的方法存在劳动强度大、效率低等问题，针对上述问题结合结构光传感器具有精度高、非接触、测速快等优点，本发明设计了基于三线结构光传感器的空调活塞内球面直径检测装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的汽车空调活塞内球面直径检测装置，包括检测过程中所使用的一些算法，以解决现有技术中使用机械量具接触式测量效率低的技术问题。

本发明所采用的技术方案是：

一种汽车空调活塞内球面直径检测装置，包括机械手、检测工作台和计算机，所述机械手能够将汽车空调活塞从上料位置搬运置检测工作台，且能将活塞从检测工作台搬运置下料位置，所述检测工作台可用于夹紧空调活塞，所述检测工作台上安装有相机，该相机能获取待测汽车空调活塞内球面的图像，所述的计算机与相机通信连接，用于活塞图像的处理及活塞内球面直径的计算。

进一步作为本发明技术方案的改进，还包括一机械手底座，所述机械手安装在机械手底座上，所述机械手底座和所述检测工作台之间的相对位置保持不变，所述机械手上安装有可夹取活塞的夹爪，带夹爪的所述机械手可在上下料位置、检测工作台位置之间往复运动。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述检测工作台包括工作台台面、台面支架、激光器支架、线结构光激光器、夹具；所述三线结构光激光器安装在激光器支架上；所述台面支架的数量为四，均匀分布在工作台台面下方的四个角处，且与工作台台面固定连接；所述激光器支架固定连接在工作台台面上方，所述夹具固定连接在工作台台面上，并处于光激光器支架包围的范围内，用于固定活塞。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述线结构光激光器设置在激光器支架的上侧边与夹具相对的位置上，所述相机可滑移的设置在激光器支架的上侧边上，并朝向夹具；所述线结构光激光器投射结构光到夹具上的活塞内球面上，所述相机拍摄有三条结构光光条的活塞内球面图像，所述相机传输活塞内球面图像至计算机。

本发明所提供的汽车空调活塞内球面测量的方法的技术方案是：测量汽车空调活塞内球面直径的方法，包括如下步骤：

步骤一，将检测装置运行模式切换到手动模式，示教机械手将活塞放入到检测装置夹具内，调整线结构光激光器位置使三条结构光均匀投射在活塞内球面上，调整相机位置使相机能清晰拍到活塞内球面全貌；

步骤二，机械手取走检测装置内的活塞，然后机械手的夹爪夹住棋盘格标定板，示教机械手将标定板移动到检测装置夹具附近，机械手调整标定板位姿，相机拍取清晰的棋盘格图像，计算机用获得的图像对相机参数进行标定；

步骤三，机械手调整标定板位姿，使三个光平面投射在标定板上的边缘位置，计算机获取有三条光条的标定板图像，计算机用获得的图像对结构光光平面进行标记与标定；

步骤四，机械手重新将活塞放入到结构光检测装置夹具内，相机清晰拍取有三条结构光光条的活塞内球面图像，计算机用获得的图像计算出活塞内球面光条中心线上点在相机坐标系下的坐标；

步骤五，用步骤四得到的坐标点拟合活塞内球面，计算内球面球心与半径，得到活塞内球面的直径。