[发明专利]用于视觉精密测量的轴孔基准现场快速引出工装及方法

说明书

本发明属于几何量精密测量技术领域，具体涉及一种用于视觉精密测量的轴孔基准现场快速引出工装及方法，目的提供一种引出工装及方法。该工装包括轴基准引出工装和孔基准引出工装。该方法包括建立工装坐标系、标注定向反射球球心在工装坐标系下的三维坐标值、安装轴孔基准现场快速引出工装、测量和数据处理五个步骤。本发明的引出工装和基于该工装的方法能够有效解决应用视觉精密测量系统测量以轴或孔的轴线与基准平面的交点作为基准点定义工件坐标系的大型机械部件时，测量坐标系与工件坐标系的现场快速建立问题。

技术领域

本发明属于几何量精密测量技术领域，具体涉及一种用于视觉精密测量的轴孔基准现场快速引出工装及方法。

背景技术

几何量精密测量中，通常需要对被测工件坐标系进行测量，分析被测工件的几何形位误差，或获取工件坐标系与测量坐标系的空间关系，进而完成测量任务。由于轴孔形式大量存在于机械零部件中，以轴或孔的轴线与基准平面的交点作为基准点定义工件坐标系是一种常见的坐标系定义方法。面对上述测量问题，在接触式测量中，例如利用三坐标测量机对被测工件进行测量，可以直接利用坐标机测头在轴或孔壁上进行采点测量，通过圆柱拟合等数据处理方法获得轴孔的轴线与基准平面的交点，进而测得工件坐标系。

在视觉精密测量中，需要在测量空间内设置可视特征，测量的结果是设置特征在空间的三维坐标，利用视觉方法解决上述以轴孔定义自身坐标系的被测工件的测量问题时，需要建立轴孔实物基准与视觉测量可视特征之间的关系，即视觉精密测量中的轴孔基准引出问题。

发明内容

本发明的目的提供一种用于视觉精密测量的轴孔基准现场快速引出工装及方法。

本发明是这样实现的：

一种用于视觉精密测量的轴孔基准现场快速引出工装，包括轴基准引出工装和孔基准引出工装。

如上所述的轴基准引出工装包括轴基准引出端头、第一引出杆和第一定向反射球；其中，轴基准引出端头为金属制圆环状，轴基准引出端头内部为配合孔，其内径与轴尺寸相匹配，前部端面为基准平面；第一引出杆为短边水平放置的“√”形，第一引出杆的一端与轴基准引出端头的一端连接，另一端安装第一定向反射球。

如上所述的孔基准引出工装包括孔基准引出端头、第二引出杆和第二定向反射球，孔基准引出端头为阶梯状圆台，前端直径小于后端直径，前端部分作为配合销，第二引出杆的一端与孔基准引出端头的后端端面连接，第二引出杆的另一端安装第二定向反射球。

一种基于如上所述的用于视觉精密测量的轴孔基准现场快速引出工装的引出方法，包括如下步骤：

第一步：建立工装坐标系；

第二步：标注定向反射球球心在工装坐标系下的三维坐标值；

第三步：安装轴孔基准现场快速引出工装；

第四步：测量；

第五步：数据处理。

如上所述的建立工装坐标系步骤，以轴基准引出工装的轴基准引出端头前端端面和孔基准引出工装孔基准引出端头的前段圆环状台面分别为两件工装坐标系的XOY平面，轴基准引出端头的孔或孔基准引出工装孔基准引出端头的配合销的轴线与基准平面的交点为坐标系原点O，定向反射球的球心在基准平面上的投影点与原点O的连线为坐标系X轴，方向由原点指向投影点，轴基准引出端头的孔或孔基准引出工装孔基准引出端头的配合销的轴线为坐标系Z轴，方向由原点指向定向反射球所在方向。

如上所述的建立工装坐标系步骤，在计量型高精度三坐标机上精确标定出定向反射球球心在各自工装坐标系下的三维坐标值。

如上所述的安装轴孔基准现场快速引出工装步骤，将基准引出工装安装到被测机械部件的基准轴或基准孔上。