一种螺栓孔对准检测的装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种螺栓孔对准检测的装置，所述装置包括：可定位到空间内任一位置的定位杆；位于所述定位杆端部的双向视野相机，所述双向视野相机包括具有相同的轴线的第一镜头和第二镜头，所述第一镜头和所述第二镜头朝向具有180度夹角的两个方向进行拍摄，以获取位于所述第一镜头侧的第一螺栓孔集合的至少一个第一螺栓孔的图像信息和位于所述第二镜头侧的第二螺栓孔集合的至少一个第二螺栓孔的图像信息；信息处理模块，基于所述至少一个第一螺栓孔的所述图像信息和所述至少一个第二螺栓孔的所述图像信息，判断所述第一螺栓孔集合和所述第二螺栓孔集合的对准信息，其中，所述第一螺栓孔集合和所述第二螺栓孔集合位于两个相互平行的平面内。

【技术实现步骤摘要】
一种螺栓孔对准检测的装置
本专利技术涉及航空发动机制造领域，尤其涉及一种螺栓孔对准检测的装置。
技术介绍
民用航空涡扇发动机装配的特点为零件及连接件数量多，产品结构形状复杂，装配质量要求高，而当前国内航空发动机装配工艺水平还很落后，人工劳动量大，生产周期较长，很多时候还要依靠操作人员的经验。以低压涡轮单元体安装为例，低压涡轮单元体安装技术沿袭传统装配方式和管理模式，依然使用二维工艺设计，采用人+吊车，配合使用专用工装的装配方案，生产管理过多依靠人员的经验，发生错装、漏装以及零件损伤等质量问题的概率较高，装配一致性、稳定性差，装配效率低下。低压涡轮单元体的安装首先需要保证低压涡轮单元体前安装边与级间机匣单元体后安装边螺栓孔的对齐，传统的对齐方法是通过辅助引导销完成。此种方法一方面需要人工拆装引导销，费时费力，效率低；另一方面，为了保证引导销的易安装和易拆卸，引导销的对准精度往往不高，导致安装边螺栓孔对齐精度较低，在拧螺栓过程中容易发生磕碰和应力集中，导致零件损坏。另外，发动机环形安装边一般为过盈止口配合，在装配时需要事先对止口进行加热或冷却，传统方法并未对止口尺寸的变化进行监控，一旦装配过程较长，安装边尺寸恢复后若强行进行装配会造成部件损坏，若重新加热或冷却则影响装配效率。
技术实现思路
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。本专利技术提供一种螺栓孔对准检测的装置，能够自动检测待装配的两个设备的螺栓对准的情况。根据上述目的，本专利技术提供一种螺栓孔对准检测的装置，所述装置包括：可定位到空间内任一位置的定位杆；位于所述定位杆端部的双向视野相机，所述双向视野相机包括具有相同的轴线的第一镜头和第二镜头，所述第一镜头和所述第二镜头朝向具有180度夹角的两个方向进行拍摄，以获取位于所述第一镜头侧的第一螺栓孔集合的至少一个第一螺栓孔的图像信息和位于所述第二镜头侧的第二螺栓孔集合的至少一个第二螺栓孔的图像信息；信息处理模块，基于所述至少一个第一螺栓孔的所述图像信息和所述至少一个第二螺栓孔的所述图像信息，判断所述第一螺栓孔集合和所述第二螺栓孔集合的对准信息，其中，所述第一螺栓孔集合和所述第二螺栓孔集合位于两个相互平行的平面内。在一实施例中，所述双向视野相机还包括：CCD图像传感器；反射组件，用于选择性地将所述第一镜头收集的光或所述第二镜头收集的光反射到所述CCD图像传感器上。在一实施例中，所述定位杆为模块化六自由度机器人手臂。在一实施例中，所述装置还包括：激光测距传感器，用于对准待装配设备的安装止口进行距离的测量，所述信息处理模块还用于基于所述距离的信息，判断待装配设备的安装止口的加热膨胀量，以判断待装配设备是否处于可装配状态。在一实施例中，所述第一螺栓孔集合位于航空发动机的低压涡轮单元体的前安装边上，所述第二螺栓孔集合位于航空发动机的级间机匣单元体的后安装边上，所述激光测距传感器进一步对准所述级间机匣单元体的安装止口进行距离的测量，所述信息处理模块进一步用于基于所述级间机匣单元体的安装止口的所述距离的信息，判断所述级间机匣单元体的安装止口的加热膨胀量，以判断所述低压涡轮单元体和所述级间机匣单元体是否处于可装配状态。在一实施例中，所述低压涡轮单元体的前安装边上设有第一防错标签，所述级间机匣单元体的后安装边设置有对应的第二防错标签，其特征在于，所述双向视野相机还用于：运用所述第一镜头或所述第二镜头对所述第一防错标签和所述第二防错标签进行拍摄以得到对应的图像信息，所述信息处理模块进一步：基于所述第一防错标签和所述第二防错标签的图像信息，判断所述第一螺栓孔集合和所述第二螺栓孔集合的初级对准信息，若所述初级对准信息为对准，则所述双向视野相机进一步获取位于所述第一镜头侧的第一螺栓孔集合的至少一个第一螺栓孔的图像信息和位于所述第二镜头侧的第二螺栓孔集合的至少一个第二螺栓孔的图像信息。在一实施例中，所述信息处理模块进一步用于：分别计算获取图像的每一个所述第一螺栓孔在与所述轴线垂直的平面内的第一圆心坐标和与获取图像的每一个所述第一螺栓孔对应的获取图像的所述第二螺栓孔在与所述轴线垂直的平面内的第二圆心坐标，基于每一个所述第一圆心坐标和对应的每一个所述第二圆心坐标判断所述第一螺栓孔集合和所述第二螺栓孔集合的对准信息。在一实施例中，若每一个所述第一圆心坐标和对应的每一个所述第二圆心坐标的差别在0.1mm内，则所述第一螺栓孔集合和所述第二螺栓孔集合对准。在一实施例中，所述双向视野相机进一步用于获取位于所述第一镜头侧的第一螺栓孔集合的三个第一螺栓孔的图像信息和位于所述第二镜头侧的第二螺栓孔集合的三个第二螺栓孔的图像信息。在一实施例中，在所述第一螺栓孔集合和所述第二螺栓孔集合的距离在11～13cm时，所述双向视野相机执行所述拍摄的操作。在一实施例中，当所述第一螺栓孔集合和所述第二螺栓孔集合的距离在2mm～5mm时，所述双向视野相机还用于：运用所述第一镜头或所述第二镜头在与所述第一螺栓孔集合或所述第二螺栓孔集合所在平面垂直的方向上，从所述第一螺栓孔集合外侧或所述第二螺栓孔集合外侧朝向所述第一螺栓孔集合或所述第二螺栓孔集合拍摄第三图像，所述信息处理模块还用于：基于所述第三图像的信息，判断所述第一螺栓孔集合和所述第二螺栓孔集合的对准信息。在一实施例中，所述双向视野相机还包括光照组件，用于在执行所述拍摄的操作时增强光照。综上所述，本专利技术通过具有两个同轴镜头的双向视野相机拍摄待对准的第一螺栓孔集合和第二螺栓孔集合的图像，即可基于拍摄到的图像信息检测第一螺栓孔集合和第二螺栓孔集合的对准情况。附图说明在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本专利技术的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。图1示出了本专利技术一种螺栓孔对准检测的装置一个方面的结构示意图；图2示出了双向视野相机的结构示意图；图3示出了低压涡轮单元体和级间机匣单元体装配的示意图；图4示出了单侧拍照对准的示意图；图5a和图5b示出了单侧拍照对准时可能得到的图像的情况；图6a和图6b示出了单侧拍照对准时螺栓圆心距离计算的原理图。附图标记说明：101：定位杆；102、20：双向视野相机；201：第一镜头；202：第二镜头；203：激光测距传感器；204：光照组件；301：低压涡轮单元体；302：低压涡轮单元体的前安装边；303：级间机匣单元体；304：级间机匣单元体的后安装边；305：第一防错标签；306：第二防错标签。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本专利技术的保护范围进行任何限制。本专利技术提供一种螺栓孔对准检测的装置，能够自动判断待装配的两个设备的螺栓孔的对准情况，为准确装配提供基础。请参看图1，图1示出了本专利技术一种螺栓孔对准检测的装置一个方面的结构示意图。所述装置包括可定位到空间内任一位置的定位杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺栓孔对准检测的装置，其特征在于，所述装置包括：可定位到空间内任一位置的定位杆；位于所述定位杆端部的双向视野相机，所述双向视野相机包括具有相同的轴线的第一镜头和第二镜头，所述第一镜头和所述第二镜头朝向具有180度夹角的两个方向进行拍摄，以获取位于所述第一镜头侧的第一螺栓孔集合的至少一个第一螺栓孔的图像信息和位于所述第二镜头侧的第二螺栓孔集合的至少一个第二螺栓孔的图像信息；信息处理模块，基于所述至少一个第一螺栓孔的所述图像信息和所述至少一个第二螺栓孔的所述图像信息，判断所述第一螺栓孔集合和所述第二螺栓孔集合的对准信息，其中，所述第一螺栓孔集合和所述第二螺栓孔集合位于两个相互平行的平面内。

【技术特征摘要】
1.一种螺栓孔对准检测的装置，其特征在于，所述装置包括：可定位到空间内任一位置的定位杆；位于所述定位杆端部的双向视野相机，所述双向视野相机包括具有相同的轴线的第一镜头和第二镜头，所述第一镜头和所述第二镜头朝向具有180度夹角的两个方向进行拍摄，以获取位于所述第一镜头侧的第一螺栓孔集合的至少一个第一螺栓孔的图像信息和位于所述第二镜头侧的第二螺栓孔集合的至少一个第二螺栓孔的图像信息；信息处理模块，基于所述至少一个第一螺栓孔的所述图像信息和所述至少一个第二螺栓孔的所述图像信息，判断所述第一螺栓孔集合和所述第二螺栓孔集合的对准信息，其中，所述第一螺栓孔集合和所述第二螺栓孔集合位于两个相互平行的平面内。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述双向视野相机还包括：CCD图像传感器；反射组件，用于选择性地将所述第一镜头收集的光或所述第二镜头收集的光反射到所述CCD图像传感器上。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述定位杆为模块化六自由度机器人手臂。4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：激光测距传感器，用于对准待装配设备的安装止口进行距离的测量，所述信息处理模块还用于基于所述距离的信息，判断待装配设备的安装止口的加热膨胀量，以判断待装配设备是否处于可装配状态。5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一螺栓孔集合位于航空发动机的低压涡轮单元体的前安装边上，所述第二螺栓孔集合位于航空发动机的级间机匣单元体的后安装边上，所述激光测距传感器进一步对准所述级间机匣单元体的安装止口进行距离的测量，所述信息处理模块进一步用于基于所述级间机匣单元体的安装止口的所述距离的信息，判断所述级间机匣单元体的安装止口的加热膨胀量，以判断所述低压涡轮单元体和所述级间机匣单元体是否处于可装配状态。6.如权利要求5所述的装置，所述低压涡轮单元体的前安装边上设有第一防错标签，所述级间机匣单元体的后安装边设置有对应的第二防错标签，其特征在于，所述双向视野相机还用于：运用所述第一镜头或所述第二镜头对所述第一防错标签和所述第二防错标签进...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋金鹏，陈津，周烁，朱琼，
申请(专利权)人：中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司，上海钧工智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31