專利名稱：用于檢查渦輪機(jī)翼片上孔的位置的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及用于檢查制造的物品的系統(tǒng)和方法，且更特定地涉及用于確定制造的物品上的孔特征部的位置的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中，燃料在壓縮空氣內(nèi)燃燒以加速高密度的空氣且產(chǎn)生推力，推力又用于分別使渦輪機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)和驅(qū)動(dòng)飛行器。在燃燒過程期間，空氣被加熱到超高溫以加速空氣來產(chǎn)生推力。因此，在燃燒過程下游的渦輪機(jī)的葉片經(jīng)受超高溫。為便于冷卻葉片，許多渦輪機(jī)葉片合并了內(nèi)部冷卻通道的復(fù)雜系統(tǒng)，壓縮機(jī)放氣或其他冷卻流體被引導(dǎo)進(jìn)入內(nèi)部冷卻通道內(nèi)以冷卻葉片。冷卻空氣通過布置為使得葉片的外表面被冷卻的孔系統(tǒng)離開葉片，且然后與廢氣的剩余一起排出發(fā)動(dòng)機(jī)。
在一些渦輪機(jī)葉片實(shí)施例中，離開孔在葉片的多種面上布置為特定的樣式，以造成表面冷卻膜。表面冷卻膜造成了冷卻空氣的層，它將翼片與燃燒過程的熱燃?xì)飧綦x。為保證表面冷卻膜恰當(dāng)?shù)匦纬?，多種成形的離開孔在葉片表面上被精確地定位且以多種角度鉆出。因此，在制造后，必需檢查葉片以保證孔被恰當(dāng)?shù)囟ㄎ?。目前的檢查系統(tǒng)要求以槍管的視野來檢查每個(gè)冷卻孔，這典型地要求使用五軸計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)機(jī)器用于移動(dòng)探頭。因?yàn)镃NC機(jī)器的原因，這樣的系統(tǒng)是十分昂貴的且占用生產(chǎn)設(shè)施內(nèi)的大量地面空間。例如，因?yàn)橐脖匦柙诿總€(gè)葉片上單獨(dú)地檢查多達(dá)八個(gè)孔，對單個(gè)葉片的檢查可能需要長達(dá)十分鐘。因此，需要改進(jìn)的方法和系統(tǒng)用于快速地和精確地確定孔和其他特征部在渦輪機(jī)葉片表面上的位置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致力于用于確定物體外部上的多個(gè)特征部的位置的檢查系統(tǒng)。檢查系統(tǒng)包括固定物、攝像機(jī)、計(jì)算機(jī)和軟件。固定物固定物體且包括多個(gè)安放點(diǎn)(nest point)，用于與物體外部上的特定位置匹配，固定物還包括位于相對于安放點(diǎn)的特定位置且在物體的最佳平面內(nèi)的參考點(diǎn)。攝像機(jī)定位為垂直于物體的最佳平面且獲得多個(gè)特征部和參考點(diǎn)的視頻成像。計(jì)算機(jī)與攝像機(jī)通信且收集視頻成像。軟件基于視頻成像確定了特征部相對于參考點(diǎn)的實(shí)際位置。


圖1示出了本發(fā)明的檢查系統(tǒng)的前視圖。
圖2示出了用在本發(fā)明的檢查系統(tǒng)內(nèi)的葉片固定物。
圖3示出了圖1的檢查系統(tǒng)的頂視圖，示出了攝像機(jī)的布局。
圖4示出了渦輪機(jī)葉片的頂部的圖，示出了葉片的最佳平面。
圖5示出了定位在圖2的固定物內(nèi)的渦輪機(jī)葉片的壓力側(cè)的部分剖視圖。
圖6示出了當(dāng)從固定物內(nèi)的壓力側(cè)最佳平面觀察時(shí)，渦輪機(jī)葉片的壓力側(cè)的部分剖視示意圖。
圖7示出了使用本發(fā)明獲得的冷卻孔的視頻圖像，帶有分配的參考位置。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了本發(fā)明的檢查系統(tǒng)10的前視圖。檢查系統(tǒng)10利用視頻成像系統(tǒng)快速地且精確地確定了目標(biāo)物體內(nèi)的多個(gè)特征部的位置。檢查系統(tǒng)10包括攝像機(jī)12A至12C、LED光源13A至13C、固定物14、監(jiān)視器16、計(jì)算機(jī)18和軟件19。攝像機(jī)12A至12C和固定物14定位在殼體22內(nèi)的臺面20上。固定物14使用多個(gè)在臺面20上相對于攝像機(jī)12A至12C特定地定向的安放點(diǎn)固定了目標(biāo)物體，例如渦輪機(jī)葉片24。監(jiān)視器16和其他用戶接口設(shè)備以用戶友好的位置定位在殼體22內(nèi)且與計(jì)算機(jī)18連接，計(jì)算機(jī)18定位在殼體22內(nèi)的臺面20下方。計(jì)算機(jī)18包括軟件19，軟件19包括視頻成像和數(shù)據(jù)處理軟件，用于由葉片24的視頻圖像確定渦輪機(jī)葉片24上的例如冷卻孔的特征部相對于固定物14上的參考點(diǎn)的位置。光源13A至13C被引導(dǎo)向葉片24，以在視頻圖像中產(chǎn)生葉片24及其特征部之間的對比度。檢查系統(tǒng)10構(gòu)造為用于使用單個(gè)的視頻圖像來確定渦輪機(jī)葉片24上的多個(gè)孔的位置。因此，通過使用來自多個(gè)攝像機(jī)的多個(gè)視頻圖像，可以在單個(gè)過程中檢查整個(gè)多面物體或渦輪機(jī)葉片。
圖2示出了將葉片24以相對于攝像機(jī)12A至12C的特定的定向保持在臺面20上的固定物14。固定物14和攝像機(jī)12A至12C的位置被定制以檢查渦輪機(jī)葉片24的一個(gè)特定的型號或樣式。如前文中所解釋，渦輪機(jī)葉片包括在葉片的不同面上的冷卻孔，內(nèi)部冷卻空氣通過冷卻孔出來以冷卻葉片的外表面。特定地，渦輪機(jī)葉片典型地具有凸面(吸力側(cè))、凹面(壓力側(cè))和徑向向外的面(頂側(cè))，冷卻孔位于它們上。葉片24安裝在固定物14內(nèi)以將葉片24保持在攝像機(jī)12A至12C的視域內(nèi)，使得可以觀察到在葉片24的面上的多種冷卻孔，且使得攝像機(jī)12A至12C每次以相同的方式觀察葉片24。固定物14包括在葉片24的面上的特定安放點(diǎn)上夾緊在葉片24上的夾鉗。因此，葉片24每次安裝在固定物14上時(shí)，葉片24上的任何位置總與固定物14上的特定的參考點(diǎn)相關(guān)聯(lián)。固定物14包括平臺26、側(cè)支承件28、第一直立支承件30和第二直立支承件32，壓力側(cè)參考孔34、吸力側(cè)參考孔36、頂側(cè)參考孔38和安放點(diǎn)40至50位于其上。固定物14也包括夾具52、按鈕54、夾56和支承件58，它們提供了用于固定葉片24的裝置。
按鈕54被旋轉(zhuǎn)以通過例如帶螺紋的橫移機(jī)構(gòu)來移動(dòng)夾具52相對于第二直立支承件32的位置。夾具34的夾56被向上旋轉(zhuǎn)以接收葉片24，且然后向下旋轉(zhuǎn)回且與按鈕54一起橫移以將葉片24固定到安放點(diǎn)40至50處。位于第二直立支承件32上的安放點(diǎn)40形成了用于與葉片平臺接觸的倒圓的點(diǎn)。位于第二直立支承件32上的安放點(diǎn)42包括與葉片24的吸力側(cè)接觸的倒圓的點(diǎn)。安放點(diǎn)44至50包括與葉片24在前緣處接觸的直線邊緣，使得點(diǎn)44和點(diǎn)48在吸力側(cè)上且點(diǎn)46和點(diǎn)50在壓力側(cè)上。典型地，六個(gè)安放點(diǎn)用于渦輪機(jī)葉片，以保證葉片恰當(dāng)?shù)鼐臀辉诠潭ㄎ飪?nèi)。葉片24安裝在固定物14內(nèi)，使得它在葉片24的表面上的精確的位置處接觸每個(gè)安放點(diǎn)40至50。一旦就位，則以例如1/1000”的塞規(guī)檢查葉片24的位置，以證實(shí)葉片24恰當(dāng)?shù)鼐臀辉诠潭ㄎ?4內(nèi)。因此，葉片24和其他相同地成形的葉片將每次相同地安放在固定物14內(nèi)。
固定物14也包括參考點(diǎn)34、36和38，它們在固定物14上的位置相對于安放點(diǎn)40至50是已知的。參考點(diǎn)34位于第一直立支承件30上，使得它能與葉片24的吸力側(cè)一起被觀察到。參考點(diǎn)36位于第一直立支承件30上，使得它能與葉片24的壓力側(cè)一起被觀察到。參考點(diǎn)38位于第二直立支承件32上，使得它能與葉片24的頂側(cè)一起被觀察到。因此，一旦葉片24固定或安放在固定物14內(nèi)，則葉片24相對于參考點(diǎn)的定向是已知的。
典型地，參考點(diǎn)包括在固定物14內(nèi)的孔，因?yàn)樗鼈儺a(chǎn)生了與葉片24的表面的高度的對比度，且因此可以容易地在視頻圖像中檢測到。然而，也可以使用在攝像機(jī)12A至12C內(nèi)在它們和葉片24的表面之間產(chǎn)生對比度的其他指示器，例如凹陷或色標(biāo)。在另一個(gè)實(shí)施例中，參考點(diǎn)34至38包括壓配到鋼的固定物孔內(nèi)的0.125”的定位銷。定位銷包括黑色的陽極化涂層，以產(chǎn)生與葉片24和固定物14的足夠的對比度。
典型的，一個(gè)參考孔用于每個(gè)攝像機(jī)，或葉片24的要求攝像機(jī)的每個(gè)面。每個(gè)冷卻孔的位置然后可以繪制在相對坐標(biāo)系上，例如基于參考點(diǎn)34、36和38的一個(gè)或多個(gè)。將固定物14考慮到攝像機(jī)12A至12C而定位在臺面20上，使得參考孔的每個(gè)和所有的冷卻孔被至少一個(gè)攝像機(jī)觀察到。因此，使用來自相對地少的精確地定位的攝像機(jī)的多個(gè)視頻圖像，系統(tǒng)10可以確定每個(gè)特征部或冷卻孔相對于參考點(diǎn)的位置。
圖3示出了本發(fā)明的檢查系統(tǒng)10的頂視圖。為確定冷卻孔在吸力側(cè)、壓力側(cè)和頂側(cè)上的位置，典型地使用了三個(gè)攝像機(jī)。然而在其他的實(shí)施例中，對于具有更多或更少的帶孔的面的其復(fù)雜性更高或更低的零件，可以使用更多或更少的攝像機(jī)。固定物14將葉片24保持在攝像機(jī)12A至12C的視線內(nèi)，使得攝像機(jī)12A至12C分別觀察到頂側(cè)、壓力側(cè)和吸力側(cè)的每個(gè)的最佳平面。
最佳平面限定了其中冷卻孔的每個(gè)從單個(gè)的有利點(diǎn)，即單個(gè)的攝像機(jī)可見的平面。最佳平面的個(gè)數(shù)基于確定葉片24上的每個(gè)特征部的位置所要求的平面的最少個(gè)數(shù)選擇。優(yōu)選地，對于渦輪機(jī)葉片，使用三個(gè)最佳平面。每個(gè)攝像機(jī)典型地聚焦在對于葉片24的凸面、凹面和徑向向外的面的一個(gè)的最佳平面上，使得該攝像機(jī)具有在該側(cè)面上的每個(gè)冷卻孔的視線。每個(gè)攝像機(jī)的視線設(shè)定為垂直于它的各最佳平面，且典型地參考點(diǎn)或孔設(shè)定為與最佳平面平行。攝像機(jī)12A設(shè)定為觀察對于尖端側(cè)的最佳平面，該最佳平面一般地平行于臺面20。攝像機(jī)12B設(shè)定為觀察葉片24的壓力側(cè)的最佳平面。攝像機(jī)12C設(shè)定為觀察葉片24的吸力側(cè)的最佳平面。因此，它們共同地觀察所有位于葉片24上的冷卻孔60。
攝像機(jī)12A至12C不需要具有對于每個(gè)孔的直接的槍管視線；它們僅需要至少具有在它們被設(shè)定位觀察的最佳平面內(nèi)的每個(gè)孔的傾斜的視野。通過將葉片24安放在固定物14內(nèi)，攝像機(jī)12A至12C具有在葉片14上的每個(gè)冷卻孔的視線，且每次將看到冷卻孔的相同的傾斜視野。因此，冷卻孔和參考孔之間的距離也將每次相同。優(yōu)選地，使用定焦攝像機(jī)，使得能將整個(gè)最佳平面置于焦點(diǎn)內(nèi)。
固定物14和攝像機(jī)12A至12C在殼體22內(nèi)固定在臺面20，所以系統(tǒng)10將獲得裝載在固定物14內(nèi)的各個(gè)和每個(gè)葉片(它與葉片24相同)的幾乎相同的圖像。使用任何合適的安裝裝置將攝像機(jī)12A至12C和固定物14固定到臺面20，使得它們一旦設(shè)定到位則不可移動(dòng)。攝像機(jī)12A至12C和固定物14可以可移除地接附到臺面20，使得它們每次能以完全相同的定向和構(gòu)造被替換。
圖4示出了渦輪機(jī)葉片24的尖端側(cè)，示出了最佳平面和冷卻孔60的多種位置。攝像機(jī)12B設(shè)定為觀察對于葉片24的壓力側(cè)的最佳平面62，且攝像機(jī)12C設(shè)定為觀察對于葉片24的吸力側(cè)的最佳平面64。對于葉片24的頂側(cè)的最佳平面一般地平行于臺面20且平行于圖5的平面。參考孔38以及冷卻孔60的每個(gè)在頂側(cè)最佳平面內(nèi)被看到。因此，攝像機(jī)12A在單一圖像內(nèi)拍攝參考孔38和多個(gè)冷卻孔60。與葉片24的總尺寸和冷卻孔的每個(gè)的設(shè)計(jì)位置和葉片24的其他特征或參數(shù)相關(guān)的坐標(biāo)載入計(jì)算機(jī)18內(nèi)。計(jì)算機(jī)18的軟件19然后根據(jù)攝像機(jī)12A計(jì)算對于每個(gè)冷卻孔60距參考孔38的距離的實(shí)際坐標(biāo)，用于與實(shí)際坐標(biāo)對比。可以使用任何類型的坐標(biāo)系或網(wǎng)格參考系統(tǒng)，例如(x，y)坐標(biāo)對系統(tǒng)。
圖5示出了定位在固定物14內(nèi)的葉片24的壓力側(cè)。葉片24包括多個(gè)在葉片24的壓力側(cè)表面上一般地以列和行的方式布置的冷卻孔60。夾具52將葉片24保持在固定物14內(nèi)。葉片24以固定物14安放在安放點(diǎn)40至50處。固定物14接受葉片24，使得葉片24僅以一個(gè)方式接觸所有的安放點(diǎn)40至50。固定物14上的參考孔34、36和38相對于安放點(diǎn)40至50的位置被精確地設(shè)計(jì)且在制造固定物14期間被仔細(xì)地定位。因此，無論何時(shí)葉片24或其他具體的葉片安裝在固定物14內(nèi)，葉片24相對于安放點(diǎn)40至50的位置將總是相同的。因此冷卻孔60的位置將與參考孔34、36和38相關(guān)；且每次葉片24被以相同的方式裝載在固定物14內(nèi)時(shí)在攝像機(jī)12A至12C的視野內(nèi)。
圖6示出了當(dāng)沿壓力側(cè)最佳平面62觀看時(shí)渦輪機(jī)葉片24的壓力側(cè)的部分剖視示意圖。最佳平面62包括壓力側(cè)參考孔36和壓力側(cè)上的多個(gè)冷卻孔60，例如冷卻孔66。葉片24的根部或底部被切去以示出冷卻通道68，冷卻通道68允許冷卻流體進(jìn)入到葉片24內(nèi)。冷卻孔66允許冷卻流體的一些從葉片24逃逸且冷卻壓力側(cè)表面。固定物14在安放點(diǎn)40至50處夾在葉片24上(如通過圖6中示出參考面指示)。在參考孔36和冷卻孔66之間的距離d1應(yīng)在每次將完成的葉片24安裝在系統(tǒng)10內(nèi)時(shí)相同。距離d1取決于三個(gè)因素1)葉片24被恰當(dāng)?shù)嘏c安放點(diǎn)40至50配合；2)攝像機(jī)12B具有對葉片24的相同的視線；和3)冷卻孔66在相同的點(diǎn)定位在葉片24上。因素1和因素2取決于系統(tǒng)10，該系統(tǒng)10被設(shè)定為使得這些因素對于可接受的公差水平是可復(fù)現(xiàn)的。因素3取決于用于制造葉片24的制造過程的可復(fù)現(xiàn)性，這正是系統(tǒng)10被設(shè)計(jì)用來檢查的。例如，在制造葉片24中使用的加工技術(shù)必須每次在可接受的公差內(nèi)在葉片24上鉆孔或另外產(chǎn)生冷卻孔60。壓力側(cè)冷卻孔60包括多種精確地確定的形狀，且以精確的模式布置，以實(shí)現(xiàn)對葉片表面的完全的冷卻覆蓋。因此，需要的是對于冷卻孔的每個(gè)確定且證實(shí)它相對于葉片24的精確的位置和形狀，這可以使用葉片24的視頻圖像實(shí)現(xiàn)。
圖7示出了帶有分配的參考位置72的冷卻孔66的視頻圖像70。軟件19通過計(jì)算機(jī)18和攝像機(jī)12B獲得葉片24的視頻圖像70。軟件19包括視頻成像和數(shù)據(jù)處理軟件，它們聯(lián)合使用來確定冷卻孔在參考坐標(biāo)系內(nèi)的位置。參考坐標(biāo)系可以被參考點(diǎn)34至38的一個(gè)或多個(gè)切斷(key off)。
成像軟件以圖形方式拍攝參考點(diǎn)和多個(gè)冷卻孔的至少一個(gè)的位置，如在圖6中示出。視頻圖像70從定位為垂直于最佳平面62的攝像機(jī)12B的觀點(diǎn)示出了冷卻孔66的開口的視圖。從此觀點(diǎn)看，孔66具有特定的形狀。軟件19檢測孔66和葉片24的表面之間的視覺差或?qū)Ρ榷炔?，且沿對比度邊界分配一系列點(diǎn)74，它們與形狀的外周重合。軟件也以類似的方法確定了參考孔34至38的位置。因此，系統(tǒng)10能確定冷卻孔形狀的位置，以及葉片24的可被攝像機(jī)12A至12C檢測到的任何其他特征部的位置，用于與設(shè)計(jì)孔形狀和位置的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較。一旦冷卻孔66的形狀被點(diǎn)74確定，則可基于此形狀確定用于確定冷卻孔66的位置的坐標(biāo)位置。數(shù)據(jù)處理軟件基于每個(gè)冷卻孔的基于形狀計(jì)算的形心確定坐標(biāo)位置。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，可以計(jì)算點(diǎn)74的形狀的中心質(zhì)量且將其用作用來確定孔的位置的點(diǎn)。如果確定的形心不與設(shè)計(jì)的形心匹配，則孔處于錯(cuò)誤的位置或孔具有錯(cuò)誤的形狀。坐標(biāo)位置是基于所選擇的參考坐標(biāo)系由參考點(diǎn)確定的。
軟件19將點(diǎn)74分配到孔66的能力取決于攝像機(jī)12B檢測葉片24和孔66的對比度差的能力。雖然系統(tǒng)10將在任何照明條件下運(yùn)行，但系統(tǒng)10將相同的坐標(biāo)分配到孔66的可重復(fù)性取決于對比度，對比度與圍繞系統(tǒng)10的照明有關(guān)。系統(tǒng)10在類似的照明情形中將產(chǎn)生類似的結(jié)果。光源13A至13C包括在系統(tǒng)10內(nèi)，以在每次使用系統(tǒng)10時(shí)造成類似的照明條件。光源13A至13C通過將用于獲得視頻圖像70的照明情形標(biāo)準(zhǔn)化而增強(qiáng)了系統(tǒng)10的可重復(fù)性。光源13A至13C優(yōu)選地是LED光，它最小化了環(huán)境照明的影響，且降低了所產(chǎn)生的眩光的量。
因?yàn)檐浖?9可以確定對于點(diǎn)74的任何形狀的邊界層，軟件19可將坐標(biāo)位置分配到每個(gè)冷卻孔，而不考慮攝像機(jī)是否具有對孔的直線視野或傾斜視野。只要在孔和葉片表面之間存在足夠的對比度，軟件19就可以基于攝像機(jī)觀察的此孔的形狀確定對于孔的坐標(biāo)位置。因此，軟件19可以確定對于每個(gè)冷卻孔的位置而不具有冷卻孔的槍管視野。因此，系統(tǒng)10能以單一的視頻圖像確定多個(gè)特征部或冷卻孔的位置，因?yàn)槔鋮s孔的任何傾斜的視野將滿足確定孔的位置。
確定的坐標(biāo)對和形狀可以與來自輸入到計(jì)算機(jī)18內(nèi)的設(shè)計(jì)參數(shù)的坐標(biāo)和形狀進(jìn)行比較，且相對于相同的參考坐標(biāo)系進(jìn)行比較。包括對于每個(gè)孔的形狀和位置坐標(biāo)的設(shè)計(jì)參數(shù)能數(shù)學(xué)地確定且輸入到計(jì)算機(jī)18內(nèi)，或能從其上特征部和冷卻孔已知為處于正確的位置的參考葉片獲得。設(shè)計(jì)孔位置和形狀被標(biāo)準(zhǔn)化到其中當(dāng)固定到系統(tǒng)10的固定物14內(nèi)時(shí)攝像機(jī)將觀察它們的觀點(diǎn)。因此，關(guān)鍵的是葉片24以精確的、已知的定向安裝在固定物14內(nèi)，且攝像機(jī)12A至12C被定位來以精確的、已知的定向觀察葉片24。因此，由于將葉片24在安放點(diǎn)40-50處固定固定物14內(nèi)，在葉片24的表面上的每個(gè)點(diǎn)的位置，包括多個(gè)冷卻孔60的位置可以與每個(gè)參考點(diǎn)34至38相關(guān)。
雖然本發(fā)明已參考優(yōu)選實(shí)施例描述，本領(lǐng)域普通技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒄J(rèn)識到可以在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行變化而不離開本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于確定物體外部上的多個(gè)特征部的位置的檢查系統(tǒng)，該檢查系統(tǒng)包括用于固定物體的固定物，其包括多個(gè)用于與物體外部上的特定位置匹配的安放點(diǎn)；和位于相對于安放點(diǎn)的特定位置且在物體的最佳平面內(nèi)的參考點(diǎn)；定位為垂直于物體的最佳平面的用于獲得多個(gè)特征部和參考點(diǎn)的視頻圖像的攝像機(jī)；與攝像機(jī)通信用于收集視頻圖像的計(jì)算機(jī)；和用于基于視頻圖像確定特征部相對于參考點(diǎn)的實(shí)際位置的軟件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查系統(tǒng)，其中攝像機(jī)是定焦攝像機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查系統(tǒng)，且進(jìn)一步包括LED光源，用于增強(qiáng)物體和特征部之間的對比度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查系統(tǒng)，其中最佳平面包括相對于物體的外部的平面，其中在物體外部上的多個(gè)特征部的多個(gè)從單一的有利點(diǎn)可見。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢查系統(tǒng)，其中攝像機(jī)固定在單一的有利點(diǎn)處，使得攝像機(jī)從已知的定向觀察特征部和參考點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查系統(tǒng)，且進(jìn)一步包括多個(gè)對于物體的最佳平面；多個(gè)在固定物上的參考點(diǎn)；和對于每個(gè)最佳平面提供的攝像機(jī)，使得它拍攝參考點(diǎn)的至少一個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查系統(tǒng)，其中參考點(diǎn)包括在固定物上的圓形的孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢查系統(tǒng)，其中平行于孔的前部的平面平行于最佳平面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查系統(tǒng)，其中軟件包括對于特征部的每個(gè)的標(biāo)準(zhǔn)化到攝像機(jī)的最佳平面的視野的設(shè)計(jì)參數(shù)，且軟件將特征部的設(shè)計(jì)參數(shù)與特征部的實(shí)際參數(shù)進(jìn)行比較。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的檢查系統(tǒng)，其中軟件確定以參考點(diǎn)為參考的在坐標(biāo)系上的實(shí)際參數(shù)和設(shè)計(jì)參數(shù)的位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的檢查系統(tǒng)，其中參數(shù)包括位置和形狀。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查系統(tǒng)，其中軟件確定如從最佳平面可見的圍繞每個(gè)特征部的外周的多個(gè)點(diǎn)，以限定形狀；確定形狀的形心；將相對于參考點(diǎn)的坐標(biāo)位置分配到形心；和將坐標(biāo)位置與對于形狀的設(shè)計(jì)坐標(biāo)位置進(jìn)行比較。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查系統(tǒng)，其中物體包括用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片，且特征部包括位于葉片的面上的冷卻孔。
14.一種用于確定物體上的多個(gè)特征部的位置的方法，該方法包括在固定物中定位物體，使得固定物與物體在特定的安放點(diǎn)處匹配；定位在固定物上相對于安放點(diǎn)且在物體的最佳平面內(nèi)的參考點(diǎn)；沿物體的最佳平面定位攝像機(jī)，使得攝像機(jī)具有在最佳平面內(nèi)的多個(gè)特征部和參考點(diǎn)的視野；拍攝物體的視頻圖像，視頻圖像包括多個(gè)特征部和參考點(diǎn)；進(jìn)行視頻圖像的軟件分析以確定多個(gè)特征部相對于參考點(diǎn)的實(shí)際位置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，且進(jìn)一步包括在物體處照射光源的步驟，以產(chǎn)生物體和特征部之間的對比度。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中最佳平面包括相對于物體的外部的平面，其中物體的外部上的多個(gè)特征部從單一的有利點(diǎn)可見。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中攝像機(jī)固定在單一有利點(diǎn)處，使得攝像機(jī)從已知的定向觀察特征部和參考點(diǎn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中定位參考點(diǎn)的步驟包括將固定物內(nèi)的圓形孔定位在平行于最佳平面的平面內(nèi)。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，且進(jìn)一步包括將對于特征部的每個(gè)的實(shí)際位置與其標(biāo)準(zhǔn)化到攝像機(jī)的最佳平面視野內(nèi)的設(shè)計(jì)位置進(jìn)行比較的步驟。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，且進(jìn)一步包括確定如從最佳平面可見的圍繞每個(gè)特征部的外周的多個(gè)點(diǎn)，以限定形狀；確定形狀的形心；將相對于參考點(diǎn)的坐標(biāo)位置分配到形心；和將坐標(biāo)位置與對于形狀的參考坐標(biāo)位置比較。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中物體包括用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片且特征部包括位于葉片的面上的冷卻孔。
22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中軟件分析確定了每個(gè)特征部的形狀，用于與特征部的設(shè)計(jì)形狀進(jìn)行比較。
全文摘要
用于確定物體外部上的多個(gè)特征部的位置的檢查系統(tǒng)包括固定物、攝像機(jī)、計(jì)算機(jī)和軟件。固定物固定物體且包括多個(gè)安放點(diǎn)，用于與物體外部上的特定位置匹配，固定物還包括位于相對于安放點(diǎn)的特定位置且在物體的最佳平面內(nèi)的參考點(diǎn)。攝像機(jī)定位為垂直于物體的最佳平面且獲得多個(gè)特征部和參考點(diǎn)的視頻成像。計(jì)算機(jī)與攝像機(jī)通信且收集視頻成像。軟件基于視頻成像確定了特征部相對于參考點(diǎn)的實(shí)際參數(shù)。
文檔編號G01C11/00GK101051001SQ20071009207
公開日2007年10月10日 申請日期2007年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月7日
發(fā)明者J·M·庫南凱爾 申請人:聯(lián)合工藝公司