一种蜂窝材料加工表面型面精度测量设备及其测量方法技术

本发明专利技术公开了一种蜂窝材料加工表面型面精度测量设备及其测量方法，其涉及智能制造与精密加工技术领域。该蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法包括调节图像采集部件的工作距离，获取当前视野中待检测蜂窝材料的RGBD信息，以进行对焦；移动所述图像采集部件至不同的目标检测位置，分别采集当前视野中所述待检测蜂窝材料的RGBD信息，并传输所述RGBD信息至控制终端，直至覆盖全部待检测区域；根据所述RGBD信息重构所述待检测蜂窝材料的表面轮廓，以获得蜂窝材料加工表面面型精度。本发明专利技术提供了一种测量设备及非接触式测量方法，实现了对蜂窝材料进行无损且高效的面型精度的测量，科学评价加工质量。学评价加工质量。学评价加工质量。

【技术实现步骤摘要】
一种蜂窝材料加工表面型面精度测量设备及其测量方法


[0001]本专利技术涉及智能制造与精密加工
，尤其涉及一种蜂窝材料加工表面型面精度测量设备及其测量方法。

技术介绍

[0002]蜂窝材料是人类研究自然蜂窝结构特点而创造性专利技术的结构材料，它的结构具有周期性，是由六边形的薄壁框架经过周期性的排列而成。与传统材料的形式和结构不同，蜂窝材料的表面是网格状的，材料体是镂空的、非连续的，这使得蜂窝材料具备了一些不同于传统材料的特点。
[0003]目前，超声切削是蜂窝材料加工的主要方式。超声切削主要分为直刃刀和圆盘刀两种方式，直刃刀比较适合粗加工和加工曲面，圆盘刀比较适合精加工。超声加工的原理是，超声电源经换能器、变幅杆，将超声振动传递至刀具，让刀具在原本的运动中附加一个高频的超声振动。当刀具接触材料的瞬间，刀具的高频振动会冲击材料，使材料形成微裂纹，从而降低了刀具切削过程中的切削力，改善了表面质量。
[0004]因为蜂窝材料主要是作为填充材料，需要和上下蒙皮结合，所以蜂窝的表面质量就非常关键和重要。如果蜂窝材料加工表面的表面质量不高，会导致蜂窝材料和上下蒙皮的结合不紧密，不仅会影响该块结构件的力学性能，还会导致该块结构件的服役时间大大的缩短。
[0005]由上可知，由于蜂窝材料自身的性质和特点，无论是在制造过程中，还是在加工过程中，难免会出现加工误差。其中，蜂窝材料加工表面的型面精度作为较为宏观的加工误差，需要被首先考虑。当蜂窝材料表面的面型精度不足时，会直接影响蜂窝材料在后续的使用。由于蜂窝材料的自身的特点，传统的测量面型精度的方法已经不再适用，目前也尚未形成有效的面型精度的测量办法。因此，有必要提出一个标准化的测量面型精度的方法，量化评价蜂窝材料的加工质量。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种蜂窝材料加工表面型面精度测量设备及其测量方法，旨在提出一个标准化的测量面型精度的方法，以实现量化评价蜂窝材料的加工质量。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提出一种蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法，所述测量方法包括以下步骤：
[0008]调节图像采集部件的工作距离，获取当前视野中待检测蜂窝材料的RGBD信息，以进行对焦；
[0009]移动所述图像采集部件至不同的目标检测位置，分别采集当前视野中所述待检测蜂窝材料的RGBD信息，并传输所述RGBD信息至控制终端，直至覆盖全部待检测区域；
[0010]根据所述RGBD信息重构所述待检测蜂窝材料的表面轮廓，以获得蜂窝材料加工表面面型精度。
[0011]可选地，所述根据所述RGBD信息重构所述待检测蜂窝材料的表面轮廓，以获得蜂窝材料加工表面面型精度的步骤，具体包括：
[0012]获得所述待检测区域的蜂窝材料深度信息矩阵Z：
[0013]根据所述深度信息矩阵Z及预设矩阵R，计算面型精度值A。
[0014]可选地，所述深度信息矩阵Z为：
[0015][0016]所述面型精度值A的计算公式为：
[0017][0018][0019]E＝Z
‑
R
[0020][0021]其中，所述预设矩阵R代表理想面型各位置的深度数值；所述深度信息矩阵Z代表测量得到的各位置的深度数值；所述深度信息矩阵Z与所述预设矩阵R相减的结果为矩阵E，所述矩阵E代表测量值与真实值的差距；所述面型精度值A代表最终计算得到的面型精度值，其为各位置偏差之和。
[0022]可选地，在移动所述图像采集部件至不同的目标检测位置，分别采集当前视野中所述待检测蜂窝材料的RGBD信息，并传输所述RGBD信息至控制终端，直至覆盖全部待检测区域的步骤中，所述RGBD信息包括灰度图信息和深度信息，所述图像采集部件获取信息的存储形式为2160
×
4096大小数据矩阵，单次检测获取4个矩阵。
[0023]可选地，所述移动所述图像采集部件至不同的目标检测位置，分别采集当前视野中所述待检测蜂窝材料的RGBD信息，并传输所述RGBD信息至控制终端，直至覆盖全部待检测区域的步骤之前，还包括步骤：
[0024]根据所述图像采集部件的视野大小和所述待检测蜂窝材料的表面面积大小，计算覆盖全部所述待检测区域所需检测的次数和各次检测的位置坐标。
[0025]可选地，所述调节图像采集部件的工作距离，获取当前视野中待检测蜂窝材料的RGBD信息，以进行对焦的步骤之前，还包括步骤：
[0026]调整所述图像采集部件的拍摄镜头，并使其与所述待检测蜂窝材料的孔格轴线呈平行状态；和/或，
[0027]所述图像采集部件的位移方向为所述待检测蜂窝材料的高度方向。
[0028]可选地，所述图像采集部件的工作距离为130mm；和/或
[0029]所述图像采集部件的单次采集时间为200ms；和/或
[0030]所述图像采集部件的视野为30mm
×
16mm；和/或
[0031]所述图像采集部件的RGB图片分辨率为2160
×
4096；和/或
[0032]所述图像采集部件的深度信息精度为1μm～5μm；和/或
[0033]所述图像采集部件的拍摄镜头所处平面与所述待检测蜂窝材料的表面所处平面形成开口朝向检测区域的夹角，所述夹角的大小为12
°±5°
。
[0034]为实现上述目的，本专利技术提出一种蜂窝材料加工表面型面精度测量设备，所述测量设备包括：
[0035]机架；
[0036]位移平台，设于所述机架上；
[0037]第一夹持工装，固定于所述机架上并用于固定待检测蜂窝材料；
[0038]第二夹持工装，可拆卸地设置于所述位移平台上并位于所述第一夹持工装的上方；
[0039]图像采集部件，固定于所述第二夹持工装上并用于获取当前位置中所述待检测蜂窝材料表面的RGBD信息；以及
[0040]控制终端，分别与所述位移平台和所述图像采集部件连接，所述控制终端用于控制所述位移平台和所述图像采集部件采集所述RGBD信息并执行如上所述的蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法。
[0041]本专利技术提出一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间相互通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如上所述的蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法。
[0042]本专利技术还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行如上所述的蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法。
[0043]在本专利技术的技术方案中，该蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法包括调节图像采集部件的工作距离，获取当前视野中待检测蜂窝材料的RGBD信息，以进行对焦；移动所述图像采集部件至不同的目标检测位置，分别采集当前视野中所述待检测蜂窝材料的RGBD信息，并传输所述RGBD信息至控制终端，直至覆盖全部待检本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法，其特征在于，所述测量方法包括以下步骤：调节图像采集部件的工作距离，获取当前视野中待检测蜂窝材料的RGBD信息，以进行对焦；移动所述图像采集部件至不同的目标检测位置，分别采集当前视野中所述待检测蜂窝材料的RGBD信息，并传输所述RGBD信息至控制终端，直至覆盖全部待检测区域；根据所述RGBD信息重构所述待检测蜂窝材料的表面轮廓，以获得蜂窝材料加工表面面型精度。2.如权利要求1所述的蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法，其特征在于，所述根据所述RGBD信息重构所述待检测蜂窝材料的表面轮廓，以获得蜂窝材料加工表面面型精度的步骤，具体包括：获得所述待检测区域的蜂窝材料深度信息矩阵Z：根据所述深度信息矩阵Z及预设矩阵R，计算面型精度值A。3.如权利要求2所述的蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法，其特征在于，所述深度信息矩阵Z为：所述面型精度值A的计算公式为：所述面型精度值A的计算公式为：E＝Z
‑
R其中，所述预设矩阵R代表理想面型各位置的深度数值；所述深度信息矩阵Z代表测量得到的各位置的深度数值；所述深度信息矩阵Z与所述预设矩阵R相减的结果为矩阵E，所述矩阵E代表测量值与真实值的差距；所述面型精度值A代表最终计算得到的面型精度值，其为各位置偏差之和。4.如权利要求3所述的蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法，其特征在于，在移动所述图像采集部件至不同的目标检测位置，分别采集当前视野中所述待检测蜂窝材料的RGBD信息，并传输所述RGBD信息至控制终端，直至覆盖全部待检测区域的步骤中，所述RGBD信息包括灰度图信息和深度信息，所述图像采集部件获取信息的存储形式为2160
×
4096大小数据矩阵，单次检测获取4个矩阵。
5.如权利要求1所述的蜂窝材料加工表面型面精度的测量方法，其特征在于，所述移动所述图像采集部件至不同的目标检测位置，分别采集当前视野中所述待检测蜂窝材料的RGBD信息，并传输所述RGBD信息至控制终端，直至覆盖全部待检测区域的步骤之前，还包括步骤：根据所述图像采集部件的视野大小和所述待检测蜂窝材料的表面面积大小，计算覆盖全部所述待...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯峰，陆雨东，赵学奇，刘金磊，姜恩来，李友生，林亮亮，许超，马原，冯平法，
申请(专利权)人：厦门金鹭特种合金有限公司深圳市青鼎装备有限公司，
类型：发明
国别省市：