本申请属于结构强度试验领域，为一种飞机结构疲劳裂纹扩展机器视觉测量框架装置和方法，包括多层分布式框架、图像采集装置、图像调节装置、光源系统和夹持连接装置；在进行裂纹损伤处的图像采集时，先通过夹持连接装置将多层分布式框架连接到飞机上，使得整体位于裂纹损伤检测测量部位的相邻位置，根据裂纹损伤的位置和角度，通过手动调节光源调节机构和图像调节装置，以期能够达到最佳的拍摄效果；在光源系统和图像采集装置到达合适的位置之后，光源系统向裂纹损伤处照射，图像采集装置对裂纹损伤处进行拍摄，将拍摄的图像传递至上位机进行处理，完成视觉测量，结构稳定，图像拍摄精度高。高。高。
【技术实现步骤摘要】
一种飞机结构疲劳裂纹扩展机器视觉测量框架装置和方法
[0001]本申请属于结构强度试验领域，特别涉及一种飞机结构疲劳裂纹扩展机器视觉测量框架装置和方法。
技术介绍
[0002]强度试验是飞机型号研制不可缺少的一个重要环节，通过强度试验可以验证设计方案并暴露结构的危险部位。强度试验过程中，疲劳裂纹的产生和扩展会降低飞机结构强度，甚至导致飞机结构的整体性破坏。在强度试验中对裂纹扩展的监控和测量可以准确掌握飞机结构裂纹的扩展规律，可以实现在强度试验中对检测周期的设计进行有效的验证，降低了飞机发生异常破坏的可能性和后期运营维护中存在的安全风险。因此强度试验中裂纹扩展的监控和测量对于飞机强度试验甚至飞机运营维护具有重要意义。
[0003]目前，结构疲劳强度试验需开展裂纹扩展测量的结构很多位于高空或空间较狭窄的地方，结构特征复杂，且分散在多个部位，目前主要依赖于人工检测，检测人员不便实施观察和测量。试验过程中人员对裂纹扩展进行检测存在一定的安全隐患，无法做到实时检测和过程记录，且人工检测的精度较差。总的来说，对于全机结构强度试验或大部件结构强度试验的疲劳裂纹扩展目前的测量的精度不高，测量过程效率低下，并存在一定的危险性，因此对基于复杂空间状态和结构机器视觉的裂纹扩展监控和测量有着迫切的需求。
[0004]基于机器视觉进行裂纹扩展测量可实现疲劳试验过程中多个关键结构部位裂纹扩展的高效和精确测量，但是目前对于飞机机翼或尾翼等大部件需要开展裂纹监控测量的部位结构特征复杂，缺少有效的且适用性好的框架装置，使得目前的机器视觉技术在疲劳强度试验中难以得到有效应用。
技术实现思路
[0005]本申请的目的是提供了一种飞机结构疲劳裂纹扩展机器视觉测量框架装置和方法，以解决现有技术中机器视觉技术难以在疲劳强度实验中有效应用的问题。
[0006]本申请的技术方案是：一种飞机结构疲劳裂纹扩展机器视觉测量框架装置，包括多层分布式框架、图像采集装置、图像调节装置、光源系统和夹持连接装置；所述夹持连接装置一端铰接连接于多层分布式框架上、另一端与需要进行裂纹损伤检测测量的部位连接，所述图像调节装置设于多层分布式框架上，所述图像采集装置设于图像调节装置上，所述图像调节装置能够带动图像采集装置进行上下、前后和俯仰位置的调节；所述光源系统设于多层分布式框架上并且光源系统位于图像采集装置的一侧，所述光源系统能够对图像采集装置所要采集的位置提供照明，所述多层分布式框架上设有能够对光源系统进行上下、左右及角度调节的光源调节机构。
[0007]优选地，还包括稳定支持机构，所述稳定支持机构设于多层分布式框架的一侧，所述稳定支持机构包括支撑梁、第一铰接台和第二铰接台，所述支撑梁一端与第二铰接台铰接配合、另一端与第一铰接台铰接配合，所述第二铰接台与飞机侧壁螺栓连接，所述第二铰
接台连接于多层分布式框架上。
[0008]优选地，所述光源调节机构包括上调节杆、下调节杆、支撑杆、第一调节座和第二调节座，所述第一调节座设于多层分布式框架上，所述上调节杆和下调节杆均水平设置，所述第二调节座共有两组并且两组第二调节座分别与上调节杆和下调节杆的端部相连，所述上调节杆远离第二调节座的一端与第一调节座相连，所述第一调节座设于多层分布式框架上；所述支撑杆连接于两组第二调节座之间，所述下调节杆远离第二调节座的一端悬空设置；
[0009]所述第二调节座通过螺栓抵接于上调节杆或下调节杆的侧壁上。
[0010]优选地，所述光源系统为在支撑杆上并排间隔设置的多组LED灯。
[0011]优选地，所述多层分布式框架上设有竖梁，所述竖梁上设有T型槽，所述第二铰接台和第二调节座通过螺栓拧紧连接与竖梁的T型槽内。
[0012]优选地，所述图像调节装置包括角位台、旋转台、支撑台和粗调滑台；所述角位台与图像采集装置相连，所述旋转台的顶部与角位台螺栓连接，所述支撑台的顶部与旋转台螺栓连接，所述多层分布式框架对应支撑台两端的位置处设有粗调滑台，所述支撑台与粗调滑台转动连接，所述粗调滑台的侧壁上开设有弧形的粗调滑槽，所述支撑台螺栓连接于粗调滑槽内。
[0013]作为一种具体实施方式，一种飞机结构疲劳裂纹扩展机器视觉测量方法，包括：选定需要开展裂纹测量的结构部位，分析该结构部位的结构特征，根据结构特征调整夹持连接装置和稳定支持机构的角度；通过夹持连接装置和稳定支持机构连接飞机上与需要进行裂纹损伤检测测量的部位连接；通过调节光源调节机构调节光源系统的上下、左右和角度，直至光源系统能够照射到裂纹损伤处，从而从两边对裂纹损伤处进行不同角度的补光；通过粗调滑槽对图像采集装置进行空间倾斜角度的初步调整，再通过旋转台和角位台对图像采集装置进行上下、前后和俯仰位置的进一步调整，直至裂纹损伤处位于图像采集装置所采集图像的中间位置；光源系统和图像采集装置调节完成后，打开光源系统，图像采集装置对裂纹损伤处进行拍摄，当裂纹损伤处扩展到图像的边缘时，再次对图像采集装置进行调整，对裂纹损伤处的图像进行跟踪和测量。
[0014]本申请的一种飞机结构疲劳裂纹扩展机器视觉测量框架装置和方法，包括多层分布式框架、图像采集装置、图像调节装置、光源系统和夹持连接装置；在进行裂纹损伤处的图像采集时，先通过夹持连接装置将多层分布式框架连接到飞机上，使得整体位于裂纹损伤检测测量部位的相邻位置，而后通过光源系统对需要采集的裂纹损伤处进行照射，使得图像采集装置能够采集到清晰的图像；根据裂纹损伤的位置和角度，通过手动调节光源调节机构和图像调节装置，以期能够达到最佳的拍摄效果；在光源系统和图像采集装置到达合适的位置之后，光源系统向裂纹损伤处照射，图像采集装置对裂纹损伤处进行拍摄，将拍摄的图像传递至上位机进行处理，完成视觉测量，结构稳定，图像拍摄精度高。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
[0016]图1为本申请整体结构轴测图；
[0017]图2为本申请整体结构侧视图；
[0018]图3为本申请整体结构俯视图。
[0019]1、多层分布式框架；2、图像采集装置；3、图像调节装置；4、粗调滑台；5、光源系统；6、光源调节机构；7、夹持连接装置；8、稳定支持机构；9、支撑梁；10、第一铰接台；11、第二铰接台；12、上调节杆；13、下调节杆；14、支撑杆；15、第一调节座；16、第二调节座；17、竖梁；18、角位台；19、旋转台；20、支撑台。
具体实施方式
[0020]为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
[0021]一种飞机结构疲劳裂纹扩展机器视觉测量框架装置，如图1
‑
2所示，包括多层分布式框架1、图像采集装置2、图像调节装置3、光源系统5和夹持连接装置7；夹持连接装置7一端铰接连接于多层分布式框架1上、另一端与需要进行裂本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种飞机结构疲劳裂纹扩展机器视觉测量框架装置，其特征在于：包括多层分布式框架(1)、图像采集装置(2)、图像调节装置(3)、光源系统(5)和夹持连接装置(7)；所述夹持连接装置(7)一端铰接连接于多层分布式框架(1)上、另一端与需要进行裂纹损伤检测测量的部位连接，所述图像调节装置(3)设于多层分布式框架(1)上，所述图像采集装置(2)设于图像调节装置(3)上，所述图像调节装置(3)能够带动图像采集装置(2)进行上下、前后和俯仰位置的调节；所述光源系统(5)设于多层分布式框架(1)上并且光源系统(5)位于图像采集装置(2)的一侧，所述光源系统(5)能够对图像采集装置(2)所要采集的位置提供照明，所述多层分布式框架(1)上设有能够对光源系统(5)进行上下、左右及角度调节的光源调节机构(6)。2.如权利要求1所述的飞机结构疲劳裂纹扩展机器视觉测量框架装置，其特征在于：还包括稳定支持机构(8)，所述稳定支持机构(8)设于多层分布式框架(1)的一侧，所述稳定支持机构(8)包括支撑梁(9)、第一铰接台(10)和第二铰接台(11)，所述支撑梁(9)一端与第二铰接台(11)铰接配合、另一端与第一铰接台(10)铰接配合，所述第二铰接台(11)与飞机侧壁螺栓连接，所述第二铰接台(11)连接于多层分布式框架(1)上。3.如权利要求2所述的飞机结构疲劳裂纹扩展机器视觉测量框架装置，其特征在于：所述光源调节机构(6)包括上调节杆(12)、下调节杆(13)、支撑杆(14)、第一调节座(15)和第二调节座(16)，所述第一调节座(15)设于多层分布式框架(1)上，所述上调节杆(12)和下调节杆(13)均水平设置，所述第二调节座(16)共有两组并且两组第二调节座(16)分别与上调节杆(12)和下调节杆(13)的端部相连，所述上调节杆(12)远离第二调节座(16)的一端与第一调节座(15)相连，所述第一调节座(15)设于多层分布式框架(1)上；所述支撑杆(14)连接于两组第二调节座(16)之间，所述下调节杆(13)远离第二调节座(16)的一端悬空设置；所述第二调节座(16)通过螺栓抵接于上调节杆(12)或下调节杆(13)的侧壁...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨鹏飞，李闵行，贾文博，张伟，樊俊铃，宁宁，
申请(专利权)人：中国飞机强度研究所，
类型：发明
国别省市：
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