一种四轴视觉测量装置中的转台中心位置的标定方法制造方法及图纸

本发明专利技术设计并提供了一种四轴视觉测量装置中的转台中心位置的标定方法，该方法所依托的四轴视觉测量装置由工作台、转台、图像采集装置、相机姿态调整座和三坐标移动机构组成，具有X、Y、Z三个直线轴和一个回转轴A。该方法借助于硬质合金钢制成的长方体标定块，通过三坐标移动机构的空间直线运动和转台的回转运动，完成不同角度位置处的标定块边缘以及转台台面的上边缘的图像采集，同时记录各个直线轴的光栅尺读数，最后通过图像处理技术并结合标定块的厚度尺寸，解算得到转台中心在四轴视觉测量装置的机器坐标系O‑XYZ中的三维空间坐标(X0,Y0,Z0)，完成转台中心位置的标定。

A Calibration Method of Turntable Center Position in Four-Axis Vision Measuring Device

The invention designs and provides a calibration method for the center position of the turntable in a four-axis visual measuring device. The four-axis visual measuring device based on the method consists of a worktable, a turntable, an image acquisition device, a camera attitude adjustment seat and a three-coordinate moving mechanism, which has three linear axes of X, Y and Z and a rotary axle A. With the help of rectangular calibration block made of cemented carbide steel, the method completes image acquisition of calibration block edge and upper edge of table surface at different angles through space linear motion of three-coordinate moving mechanism and rotary motion of turntable. At the same time, the grating ruler readings of each linear axis are recorded. Finally, the method is solved by image processing technology combined with thickness and size of calibration block. Calculate the three-dimensional coordinates (X0, Y0, Z0) of the turntable center in the machine coordinate system O XYZ of the four-axis vision measuring device, and complete the calibration of the turntable center position.

【技术实现步骤摘要】
一种四轴视觉测量装置中的转台中心位置的标定方法
本专利技术是一种四轴视觉测量装置中的转台中心位置的标定方法，属于视觉测量

技术介绍
在航空、航天、兵器和船舶等众多工业领域中，回转体零件在各类零件中占有很大的比重。一般说来，回转体零件是指其形状特征符合回转体特点的机械零件，尽管回转体零件的结构与尺寸因其用途不同而各异，但对其结构与尺寸参数的检测和控制却具有很高的要求，这是因为许多回转体零件都是机械设备的关键组成部分，它们的形位误差和制造精度会对其装配和使用性能产生很大影响，不仅会影响到接触表面的配合性质，还会影响到旋转部件的振动、噪声、回转精度和使用寿命等。因此，对回转体零件进行高精度、高效率和高一致性的检测，已经成为众多工业领域的迫切需求。目前，对于回转体零件的形位误差和制造精度的检测，通常采用接触式的三坐标测量机来进行，虽然能够达到很高的检测精度，但由于采用了接触式的测量方式，导致效率低下，无法满足批量回转体零件的检测需求。近年来，随着测量技术及其它相关学科的发展，机器视觉测量作为一种非接触式的测量手段和方法，可以解决传统测量手段难以或无法解决的多种问题，已经广泛应用于现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四轴视觉测量装置中的转台中心位置的标定方法，其目的是标定出转台(2)的中心OR在四轴视觉测量装置的机器坐标系O‑XYZ中的位置，即确定OR在O‑XYZ中的三维空间坐标(X0,Y0,Z0)。该方法所基于的四轴视觉测量装置包括工作台(1)、转台(2)、图像采集装置(3)、相机姿态调整座(4)和三坐标移动机构(5)。该四轴视觉测量装置具有X、Y、Z三个直线轴和一个回转轴A，X、Y、Z三个直线轴集成在一起，而回转轴A单独布置。所述四轴视觉测量装置的X、Y、Z三个直线轴的运动由三坐标移动机构(5)来实现，而回转轴A的运动由转台(2)来实现。三坐标移动机构(5)安装在工作台(1)上，X轴和Y轴的运...

【技术特征摘要】
1.一种四轴视觉测量装置中的转台中心位置的标定方法，其目的是标定出转台(2)的中心OR在四轴视觉测量装置的机器坐标系O-XYZ中的位置，即确定OR在O-XYZ中的三维空间坐标(X0,Y0,Z0)。该方法所基于的四轴视觉测量装置包括工作台(1)、转台(2)、图像采集装置(3)、相机姿态调整座(4)和三坐标移动机构(5)。该四轴视觉测量装置具有X、Y、Z三个直线轴和一个回转轴A，X、Y、Z三个直线轴集成在一起，而回转轴A单独布置。所述四轴视觉测量装置的X、Y、Z三个直线轴的运动由三坐标移动机构(5)来实现，而回转轴A的运动由转台(2)来实现。三坐标移动机构(5)安装在工作台(1)上，X轴和Y轴的运动方向位于水平面内，而Z轴的运动方向位于竖直方向，并且符合右手定则；各个直线轴均配备有气浮导轨和光栅尺，以确保各个直线轴的运动平稳性和位移精度；相机姿态调整座(4)安装于三坐标移动机构(5)的Z轴的移动末端，并将图像采集装置(3)安装在相机姿态调整座(4)上，并且通过调节相机姿态调整座(4)使图像采集装置(3)的成像光轴方向与三坐标移动机构(5)的X轴方向平行；转台(2)的底座固定在工作台(1)上，并使转台(2)位于三坐标移动机构(5)的Y轴行程的中间位置；转台(2)内置圆光栅尺，以实现各个转角位置的精确测量和反馈。所述四轴视觉测量装置的机器坐标系O-XYZ为空间直角坐标系，其X、Y和Z坐标轴的方向分别与该装置的三个直线轴的方向相同，而原点O则位于四轴视觉测量装置的各个直线轴的回零位置；通过机械调整，使转台(2)的轴线(7)与四轴视觉测量装置的Z轴方向平行，即轴线(7)在O-XYZ中的单位方向向量为(0,0,1)。一种四轴视觉测量装置中的转台中心位置的标定方法，其特征在于，该方法是通过如下步骤实现的：步骤一：转台(2)转动到0°位置，将由硬质合金钢制成的长方体标定块(6)放置在转台(2)的台面上，并对标定块(6)的位置进行机械调整，使标定块(6)的厚度L所在的方向与机器坐标系O-XYZ的X坐标轴方向平行，调整好标定块(6)的位置后将标定块(6)固定；步骤二：由三坐标移动...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕超，郝雪，房建国，刘孟晨，刘勇，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11