用于基于测量的质量检测的系统和方法技术方案

一种用于检测部件的方法，该方法包括使用连接到光学标记装置的测量装置产生部件的测量数据。该方法进一步包括使用光学标记装置和至少一个相机产生测量装置的坐标数据。该方法包括基于测量数据和坐标数据产生经同步的测量数据。该方法进一步包括从数据库检索对应于经同步的测量数据的预存储数据。该方法还包括使用增强现实技术基于预存储数据和经同步的测量数据产生反馈数据。该方法包括基于反馈数据操作测量装置以执行将从部件获取的一个或多个测量。

【技术实现步骤摘要】
用于基于测量的质量检测的系统和方法
本专利技术涉及部件的基于测量的质量检测。
技术介绍
随着计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)的出现，缩短了制造过程的生产周期，从而极大地提高了生产率。CAD实现了解决与制造过程相关联的许多问题的优良设计且CAM提高了机器加工部件的效率和质量。尽管CAD和CAM技术增强了设计和制造，但质量管理过程并未由于技术进步而明显地改变。机器加工零件的质量检测仍是难操作的、昂贵的且不可靠的。例如卡尺和标尺等手动测量工具提供较慢、不精确且一维的测量结果。坐标测量机器(CMM)可能能够提供高精确度，但其限于质量控制实验室且一般不可用于车间地板上。一般来说，CMM使用三个线性标尺测量空间中的物体。尽管一些装置可在外科应用中用于获取无线电信号测量，但此类装置并不适于需要对零件和组合件进行三维测量的通用工业应用。虽然计算机数字控制(CNC)机器可与机器人技术结合使用以执行对复杂部件的测量，但其涉及的巨大编程工作量使得此类机器不适于在工业应用中广泛部署。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，公开一种用于检测部件方法。该方法包括使用连接到光学标记装置的测量装置产生部件的测量数据。该方法进一步包括使用光学标记装置和至少一个相机产生测量装置的坐标数据。该方法包括基于测量数据和坐标数据产生经同步的测量数据。该方法进一步包括从数据库检索对应于经同步的测量数据的预存储数据。该方法还包括使用增强现实技术基于预存储数据和经同步的测量数据产生反馈数据。该方法包括基于反馈数据操作测量装置以执行将从部件获取的一个或多个测量。根据本专利技术的另一实施例，公开一种用于检测部件系统。该系统包括测量装置，测量装置连接到光学标记装置且被配置成产生部件的测量数据。该系统进一步包括至少一个相机，至少一个相机被配置成监视光学标记装置且产生测量装置的坐标数据。该系统还包括测量控制单元，测量控制单元以通信方式连接到测量装置和至少一个相机且被配置成从测量装置接收测量数据。测量控制单元被进一步配置成从至少一个相机装置接收坐标数据。测量控制单元还被配置成基于测量数据和坐标数据产生经同步的测量数据。测量控制单元被配置成从数据库检索对应于经同步的测量数据的预存储数据。测量控制单元被进一步配置成使用增强现实技术基于预存储数据和经同步的测量数据产生反馈数据。测量控制单元还被配置成基于反馈数据操作测量装置，以执行将从部件获取的一个或多个测量。根据本专利技术的另一实施例，公开一种非暂时性计算机可读介质，非暂时性计算机可读介质具有启用至少一个处理器模块以执行用于部件检测的方法的指令。该方法包括使用连接到光学标记装置的测量装置产生部件的测量数据。该方法进一步包括使用光学标记装置和至少一个相机产生测量装置的坐标数据。该方法包括基于测量数据和坐标数据产生经同步的测量数据。该方法进一步包括从数据库检索对应于经同步的测量数据的预存储数据。该方法还包括使用增强现实技术基于预存储数据和经同步的测量数据产生反馈数据。该方法包括基于反馈数据操作测量装置以执行将从部件获取的一个或多个测量。附图说明当参考附图阅读以下详细描述时，本专利技术的实施例的这些和其它特征和方面将变得更好理解，在所有附图中类似的标号表示类似的零件，其中：图1是根据示范性实施例的用于部件的质量检测的系统的框图；图2是根据示范性实施例的监视部件的两个相机的布置的透视图；图3是根据示范性实施例的光学标记装置的透视图；图4是根据示范性实施例的部件的质量检测的方法的流程图；且图5是根据示范性实施例的部件的质量检测的方法的流程图。具体实施方式如将在下文中详细描述，公开用于部件的基于测量的质量检测的系统和方法。更具体地说，本说明书中所公开的系统和方法的实施例具体涉及使用光学跟踪和增强现实技术的部件的基于测量的质量检测。用于执行部件的质量检测的示范性技术采用由至少一个相机跟踪的测量装置。测量装置被配置成将测量数据传达到测量控制单元。光学跟踪系统被配置成使用由相机提供的数据跟踪测量装置，由此实现以任何次序获取测量结果。通过使用光学跟踪装置校准光学跟踪系统来启动质量检测。具体来说，与光学跟踪系统配合的增强现实系统产生用于控制测量装置的反馈。图1是根据示范性实施例的用于部件108的质量检测的系统100的框图。系统100包括测量装置102，所述测量装置102被配置成产生部件108的测量数据106。在一个实施例中，测量装置102由操作员操作。在另一实施例中，测量装置102由机器人装置操作。在一个具体实施例中，机器人装置被配置成以自动模式操作测量装置102。在另一实施例中，机器人装置被配置成以半自动模式操作测量装置102。在自动模式中，预编程机器人装置以在无操作员干预的情况下依序获取测量结果。在半自动模式中，机器人装置在有操作员偶然干预的情况下获取测量结果。在一个实施例中，测量数据可包括但不限于长度值、宽度值、高度值和半径值中的一个或多个。部件可以是由数百个测量结果所指定的复杂零件。在一个实施例中，部件是喷气发动机的喷嘴。在另一实施例中，部件是涡轮的风扇。在所说明的实施例中，部件108连接到光学标记装置104。在另一实施例中，测量装置102连接到光学标记装置104。光学标记装置104包括以预定义三维配置布置的多个光学标记(图1中未标注)。在一个实施例中，优选的标记装置104可包括四个光学标记。在此实施例中，两个光学标记可安置于平面表面上且另两个光学标记可安置于另一平面表面上。光学标记装置104用以在质量检测过程期间参照测量装置102提供部件108的空间坐标和定向。如本说明书中所论述，术语“测量设定”是指部件108和光学标记装置104的组合。在替代实施例中，在测量装置102处于部件108附近的情况下，测量设定还可以指部件108、光学标记装置104和测量装置102的组合。系统100进一步包括至少一个相机110，所述至少一个相机110被配置成监视光学标记装置104。具体来说，至少一个相机110被配置成获取光学标记装置104的一个或多个图像。至少一个相机110被进一步配置成使用计算机视觉技术实时地确定光学标记装置104的位置和定向。在所说明的实施例中，使用两个相机110。在其它实施例中，相机110的数目可取决于应用而变化。相机同步中心128以通信方式连接到至少一个相机110且被配置成使多个获取图像130同步且产生坐标数据112。坐标数据112包括具有空间坐标的位置数据和具有旋转坐标的定向数据。在一些实施例中，相机同步中心126还被配置成将控制信号提供到至少一个相机110，以用于改变定向且调整聚焦。系统100进一步包括测量控制单元114，所述测量控制单元114以通信方式连接到测量装置102和至少一个相机110。测量控制单元114被配置成从测量装置102接收测量数据106。测量控制单元114被进一步配置成从相机同步中心126接收坐标数据112且操作测量装置102，以执行部件108的一个或多个测量。测量装置102的操作通过由测量控制单元114产生的控制信号144实现。测量控制单元114包括经由通信总线136以通信方式彼此连接的增强现实(AR)单元124、同步单元126、处理器单元132、存储器单元134、控制器单元138和反馈产生器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测部件方法，包括：使用连接到光学标记装置的测量装置产生部件的测量数据；使用所述光学标记装置和至少一个相机产生所述测量装置的坐标数据；基于所述测量数据和所述坐标数据产生经同步的测量数据；从数据库检索对应于所述经同步的测量数据的预存储数据；使用增强现实技术基于所述预存储数据和所述经同步的测量数据产生反馈数据；以及基于所述反馈数据操作所述测量装置以执行将从所述部件获取的一个或多个测量。

【技术特征摘要】
2016.10.13 US 15/2926341.一种用于检测部件方法，包括：使用连接到光学标记装置的测量装置产生部件的测量数据；使用所述光学标记装置和至少一个相机产生所述测量装置的坐标数据；基于所述测量数据和所述坐标数据产生经同步的测量数据；从数据库检索对应于所述经同步的测量数据的预存储数据；使用增强现实技术基于所述预存储数据和所述经同步的测量数据产生反馈数据；以及基于所述反馈数据操作所述测量装置以执行将从所述部件获取的一个或多个测量。2.根据权利要求1所述的方法，其中，产生所述坐标数据包括获得以预定义三维配置布置的所述光学标记装置的多个光学标记的三维坐标。3.根据权利要求2所述的方法，其中，产生所述测量装置的所述坐标数据包括：使用所述至少一个相机获取所述光学标记装置的一个或多个图像；以及使用计算机视觉技术实时地确定所述光学标记装置的位置和定向。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预存储数据包括预定义测量数据和对应于所述预定义测量数据的多个容差值。5.根据权利要求4所述的方法，其中，产生所述反馈数据包括验证所述预定义测量数据采集的一个或多个测量结果。6.一种用于检测部件系统，包括：测量装置，其连接到光学标记装置且被配置成产生部件的测量数据；至少一个相机，其被配置成监视所述光学标记装置且产生所述测量装置的坐标数据；测量控制单元，其以通信方式连接到所述测量装置和所述至...

【专利技术属性】
技术研发人员：S穆鲁加潘，A兰加拉简，JW博林杰，F巴尔萨莫，L比安基，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US