專利名稱：轎車轉(zhuǎn)向管柱角度的在線測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種測量方法，特別是一種轎車轉(zhuǎn)向管柱角度的在線測量方法。屬于工業(yè)自動化類領(lǐng)域。
轉(zhuǎn)向管柱是轎車中的一個重要配件，它是由一個帶缺口的圓柱體和一個扭曲的弓形沖壓件焊接而成。弓形沖壓件與圓柱體的缺口中線呈不規(guī)則的夾角θ，該夾角的誤差將直接影響轎車方向盤和駕駛儀表面板的安裝，所以，轉(zhuǎn)向管柱是轎車總成生產(chǎn)線上需要重點檢測的零件。由于被測角θ的位置比較特殊，測量工作有很大難度。因為1)θ角是弓形沖壓件中的平面與虛擬參考面的夾角；2)弓形沖壓件形狀也不規(guī)則，因而導(dǎo)致邊緣線也并非直線。
現(xiàn)有的解決辦法是手工測量，由于測量過程十分煩瑣，只能對生產(chǎn)零件進(jìn)行少量抽查。現(xiàn)有技術(shù)存在不足手工測量，費工費時，自動化程度低；不能在生產(chǎn)線上對每個零件實時測量，只能采用離線抽檢的方法；手工接觸式手工測量和人工計算，測量精度低、可靠性差。通過專利文獻(xiàn)的檢索，未發(fā)現(xiàn)有上述的轉(zhuǎn)向管柱夾角θ的在線自動測量方法。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種轎車轉(zhuǎn)向管柱角度的在線測量方法，提高了產(chǎn)品的合格率。
本發(fā)明具有實質(zhì)性特點和顯著進(jìn)步，如自動實時測量；可對每個零件在線測量；非接觸式測量，構(gòu)造簡單，安裝、維護(hù)方便；采用圖像自動測量技術(shù)，測量精度及可靠性高。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案和實際測量方法一并進(jìn)一步描述

圖1特殊夾角θ的示意2特殊夾角θ的府視示意3本發(fā)明實測示意4零件豁口示意圖如圖1、圖2所示，本發(fā)明提出的測量方法如下1、測量機構(gòu)設(shè)計要求測量機構(gòu)由兩個基準(zhǔn)平臺L1、L2和攝像頭構(gòu)成，基準(zhǔn)平臺L1、L2和攝像頭之間應(yīng)滿足以下要求當(dāng)一個標(biāo)準(zhǔn)零件的b1b2b3b4平面與基準(zhǔn)臺L1面夾緊、同時標(biāo)準(zhǔn)零件的圓柱體與基準(zhǔn)臺L2貼緊時，圓柱體上的豁口d1-d2的垂線d0o與攝像機的取景軸線h1h2重合，此時被測的角θ，應(yīng)為零件設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)值3°40′。2.實際零件測量步驟(1)將一個實際零件與基準(zhǔn)臺L1和L2面貼緊；(2)如圖3、圖4所示，用攝像機攝取零件豁口的圖形，經(jīng)過計算機圖象預(yù)處理，可以得到零件的邊緣圖象；其中l(wèi)1、l4是圓柱外緣線，l2、l3是豁口邊緣紋。實際工件的l2、l3可能不是直線，可經(jīng)過計算機數(shù)學(xué)處理，可將其平滑；(3)根據(jù)l1、l4與l2、l3之間的比例關(guān)系，推算出e0o與攝像軸線h1h2的夾角α；(4)測得實際工件的角度為θ＝θ0+α。
3、的攝像區(qū)和測量分辨率設(shè)計要求要使θ的測量精度達(dá)到0.1°，相應(yīng)于圖象線段長度的分辨率要達(dá)到0.032mm。對于640×588點的攝像機而言，其攝像區(qū)域大約為18mm2，即應(yīng)滿足
的條件。4、減小測量誤差的方法(1)減小攝像的線誤差要求被測配件的圓柱豁口與基準(zhǔn)臺面緊密貼合，零件的圓柱體形變控制在攝像機聚焦范圍為限；(2)減小圖象邊緣線誤差在圖象處理過程中，應(yīng)取最小方差為邊緣線測量終值。
權(quán)利要求
1.一種轎車轉(zhuǎn)向管柱角度的在線測量方法，其特征在于實際零件測量步驟(1)將一個實際零件與基準(zhǔn)臺L1和L2面貼緊；(2)用攝像機攝取零件豁口的圖形，經(jīng)過計算機圖象預(yù)處理，可以得到零件的邊緣圖象；(3)根據(jù)l1、l4與l2、l3之間的比例關(guān)系，推算出e0o與攝像軸線h1h2的夾角α；(4)測得實際工件的角度為θ＝θ0+α。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種轎車轉(zhuǎn)向管柱角度的在線測量方法，其特征還在于基準(zhǔn)平臺L1、L2和攝像頭之間應(yīng)滿足以下要求當(dāng)一個標(biāo)準(zhǔn)零件的b1b2b3b4平面與基準(zhǔn)臺L1面夾緊、同時標(biāo)準(zhǔn)零件的圓柱體與基準(zhǔn)臺L2貼緊時，圓柱體上的豁口d1-d2的垂線d0o與攝像機的取景軸線h1h2重合，此時被測的角θ，應(yīng)為零件設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)值3°40′。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種轎車轉(zhuǎn)向管柱角度的在線測量方法，其特征還在于要使θ的測量精度達(dá)到0.1°，相應(yīng)于圖象線段長度的分辨率要達(dá)到0.032mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種轎車轉(zhuǎn)向管柱角度的在線測量方法，其特征還在于減小測量誤差的方法(1)減小攝像的線誤差要求被測配件的圓柱豁口與基準(zhǔn)臺面緊密貼合，零件的圓柱體形變控制在攝像機聚焦范圍為限；(2)減小圖象邊緣線誤差在圖象處理過程中，應(yīng)取最小方差為邊緣線測量終值。
全文摘要
轎車轉(zhuǎn)向管柱角度的在線測量方法實際零件測量步驟:(1)將一個實際零件與基準(zhǔn)臺L
文檔編號B60S5/00GK1276310SQ0011686
公開日2000年12月13日 申請日期2000年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月29日
發(fā)明者楊煜普 申請人:上海交通大學(xué)