本发明专利技术公开了一种基于深孔测量装置自动大量测量小深孔孔深的方法。其中，该深孔测量装置包括相机、测量探针和内置有力传感器的移动件，测量探针的规格与待测深孔工件中测量孔的规格相适配，该自动大量测量小深孔孔深的方法包括：测量相机和测量探针在xy轴上的位置偏差；通过坐标转换并结合待测深孔工件的孔排布信息，得到测量探针对准待测深孔工件上各测量孔中心位置时移动件的xy轴位置参数；控制移动件沿xy轴移动至xy轴位置参数，然后控制移动件沿z轴移动，根据力传感器实时检测到的测量探针的受力情况，自动实现所有测量孔的孔深测量。本发明专利技术能实现对大量且孔径极小的深孔孔深的自动测量。的自动测量。的自动测量。
【技术实现步骤摘要】
一种基于深孔测量装置自动大量测量小深孔孔深的方法
[0001]本专利技术属于深孔孔深
，更具体地，涉及一种基于深孔测量装置自动大量测量小深孔孔深的方法。
技术介绍
[0002]常见的接触式测量孔深的方法一般有卡尺、百分表、千分表等。当孔径较小时，卡尺便难以伸入孔内进行测量。而百分表、千分表虽然可以通过选择合适尺寸的探头来进行测量，但是当探头接触到孔底时，探头或孔底的不可控的形变会使得测量精度降低，并且在测量孔孔径极小时，探针和孔中心的对准精度和效率会进一步下降。此外，百分表、千分表在测量时需要不停人为移动测量探针或深孔工件，测量效率较低，在面对大量的深孔时往往耗时严重，不能实现自动测量。
技术实现思路
[0003]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种基于深孔测量装置自动大量测量小深孔孔深的方法，能实现对大量且孔径极小的深孔孔深的自动测量。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于深孔测量装置自动大量测量小深孔孔深的方法，所述深孔测量装置包括内置有力传感器的移动件及随所述移动件移动而移动的连接件，所述连接件上固定设有相机和测量探针，所述测量探针的规格与待测深孔工件中测量孔的规格相适配，所述测量探针垂直于所述相机的像平面和待测深孔工件的上表面，且所述相机的像平面平行于待测深孔工件的上表面，所述自动大量测量小深孔孔深的方法包括：
[0005](1)控制所述移动件的z轴高度使所述相机对焦于所述待测深孔工件的上表面，并在所述相机对焦的状态下通过控制所述移动件的xy轴位移，测量所述相机和所述测量探针在xy轴上的位置偏差Δx和Δy；
[0006](2)在所述相机对焦的状态下控制所述相机十字准星中心对准其中一测量孔中心，并控制所述移动件沿x轴移动Δx并沿y轴移动Δy，记录此时所述移动件xy轴位置参数，该xy轴位置参数用于反映该测量孔的中心坐标；重复该步骤测量并记录至少3个测量孔中心坐标所对应的xy轴位置参数，然后通过坐标转换并结合预先存储的所述待测深孔工件的孔排布信息，得到待测深孔工件上所有测量孔中心坐标所对应的xy轴位置参数；
[0007](3)控制所述移动件沿xy轴移动至一测量孔所对应的xy轴位置参数，然后控制所述移动件沿z轴移动，并获取移动过程中所述力传感器实时检测到的压力值，记录并根据所述压力值两次达到受力阈值时所述移动件的z轴坐标，计算得到该测量孔的孔深；重复该步骤测量得到所述待测深孔工件上所有测量孔的孔深。
[0008]本专利技术提供的基于深孔测量装置自动大量测量小深孔孔深的方法，具有如下效果：(1)通过相机对待测深孔工件上表面图像进行采集，并结合图像处理，可以灵活、高效、准确的确定待测深孔工件上各测量孔的中心位置；(2)通过设定受力阈值判断测量探针的
受力情况，可减小测量探针形变所带来的影响，实现对各测量孔深度的精确测量；(3)通过坐标转换并结合待测深孔工件的孔排布信息，可得到测量探针对准各测量孔中心位置所对应的移动件的xy轴位置参数，进而通过移动件实现对所有测量孔的自动测量，尤其是可以准确的对准测量孔的中心，使得其所测量孔的孔径可以很小。
[0009]在其中一个实施例中，步骤(1)中，所述控制所述移动件的z轴高度使所述相机对焦于所述待测深孔工件的上表面的步骤，具体为：
[0010]控制所述移动件沿z轴方向移动，同时控制所述相机实时采集待测深孔工件上表面的图像；
[0011]获取所述图像从模糊到清晰再到模糊时，该图像清晰时移动件的z轴位置坐标z
c
，z
c
为所述相机的对焦状态。
[0012]在其中一个实施例中，步骤(1)中，所述通过控制所述移动件的位移，测量所述相机和所述测量探针在xy轴上的位置偏差Δx和Δy的步骤，具体为：
[0013]在所述待测深孔工件的上表面固定一张白纸；
[0014]控制所述移动件用蘸有印泥的所述测量探针在所述白纸上标记一点，并记录此时所述移动件xy轴位置参数(x1,y1)；
[0015]控制移动件将所述相机视场中心的十字准星中心与该标记点对准，并记录此时所述移动件xy轴位置参数(x2,y2)，所述相机和所述测量探针的x轴位置偏差Δx＝x1
‑
x2，y轴位置偏差Δy＝y1
‑
y2。
[0016]在其中一个实施例中，步骤(2)中，所述在所述相机对焦的状态下控制所述相机十字准星中心对准其中一测量孔中心的步骤，具体为：
[0017]在所述相机对焦的状态下，控制所述移动件使所述相机移动至一测量孔区域；
[0018]控制所述相机采集该测量孔的图像，截取所述相机视场中心的图像进行处理，然后在该视场中心添加十字准星；
[0019]控制所述移动件使所述相机十字准星中心对准该测量孔的中心。
[0020]在其中一个实施例中，所述相机视场中心的图像的处理方式包括放大、灰度和亮度均衡处理。
[0021]在其中一个实施例中，所述深孔测量装置内还设有照明器，所述照明器用于均匀照亮所述待测深孔工件的上表面。
[0022]在其中一个实施例中，步骤(2)中，所述待测深孔工件的孔排布信息通过所述待测深孔工件的设计文件获得，或通过手动测量所述待测深孔工件上所有测量孔的中心坐标及位置获得。
[0023]在其中一个实施例中，所述连接件为倒阶梯形结构，所述测量探针通过夹具固定在所述倒阶梯形结构一侧横杆的侧面上，所述相机固定在所述倒阶梯形结构另一侧竖杆的侧面上。
[0024]在其中一个实施例中，所述倒阶梯形一侧横杆的侧面和所述夹具的夹持面均设有与所述测量探针尺寸相适配的半圆柱凹槽。
[0025]在其中一个实施例中，所述移动件采用三轴机械手或龙门结构。
附图说明
[0026]图1是本专利技术一实施例提供的深孔测量装置的结构示意图；
[0027]图2是本专利技术一实施例提供的基于深孔测量装置自动大量测量小深孔孔深的方法的流程示意图。
具体实施方式
[0028]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0029]为实现对大量且孔径极小的深孔孔深进行自动测量，本专利技术提供了一种基于深孔测量装置自动大量测量小深孔孔深的方法。其中，如图1所示，本实施例提供的深孔测量装置包括内置有力传感器的移动件(图中未示出)及随该移动件10移动而移动的连接件20，连接件20上固定设有相机30和测量探针40。具体地，该移动件可采用能实现xyz轴位移控制的结构，比如三轴机械手或龙门结构，本实施例不作限制。
[0030]在本实施例中，相机30用于采集待测深孔工件50的上表面图像信息，便于判断深孔工件50中各测量孔的中心位置。移动件用于实现连接件20的xyz轴位移控制，从而实现连接件20上相机30和测量探针40的对准，进而使测量探针40与测量孔的中心对本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于深孔测量装置自动大量测量小深孔孔深的方法，其特征在于，所述深孔测量装置包括内置有力传感器的移动件及随所述移动件移动而移动的连接件，所述连接件上固定设有相机和测量探针，所述测量探针的规格与待测深孔工件中测量孔的规格相适配，所述测量探针垂直于所述相机的像平面和待测深孔工件的上表面，且所述相机的像平面平行于待测深孔工件的上表面，所述自动大量测量小深孔孔深的方法包括：(1)控制所述移动件的z轴高度使所述相机对焦于所述待测深孔工件的上表面，并在所述相机对焦的状态下通过控制所述移动件的xy轴位移，测量所述相机和所述测量探针在xy轴上的位置偏差Δx和Δy；(2)在所述相机对焦的状态下控制所述相机十字准星中心对准其中一测量孔中心，并控制所述移动件沿x轴移动Δx并沿y轴移动Δy，记录此时所述移动件xy轴位置参数，该xy轴位置参数用于反映该测量孔的中心坐标；重复该步骤测量并记录至少3个测量孔中心坐标所对应的xy轴位置参数，然后通过坐标转换并结合预先存储的所述待测深孔工件的孔排布信息，得到待测深孔工件上所有测量孔中心坐标所对应的xy轴位置参数；(3)控制所述移动件沿xy轴移动至一测量孔所对应的xy轴位置参数，然后控制所述移动件沿z轴移动，并获取移动过程中所述力传感器实时检测到的压力值，记录并根据所述压力值两次达到受力阈值时所述移动件的z轴坐标，计算得到该测量孔的孔深；重复该步骤测量得到所述待测深孔工件上所有测量孔的孔深。2.根据权利要求1所述的基于深孔测量装置自动大量测量小深孔孔深的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述控制所述移动件的z轴高度使所述相机对焦于所述待测深孔工件的上表面的步骤，具体为：控制所述移动件沿z轴方向移动，同时控制所述相机实时采集待测深孔工件上表面的图像；获取所述图像从模糊到清晰再到模糊时，该图像清晰时移动件的z轴位置坐标z
c
，z
c
为所述相机的对焦状态。3.根据权利要求1或2所述的基于深孔测量装置自动大量测量小深孔孔深的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述通过控制所述移动件的位移，测量所述相机和所述测量探针在xy轴上的位置偏差Δx和Δy的步骤，具体为：在所述待测...
【专利技术属性】
技术研发人员：张嘉隆，胡海，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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