[发明专利]紧固件局部热处理区域尺寸测量系统及其测量方法

说明书

技术领域

本发明属于测量领域，尤其是涉及一种紧固件局部热处理区域尺寸测量系统及其测量方法。

背景技术

航空航天领域，对紧固件的性能要求很为严格，某些紧固件要求在其特定的部位，经热处理之后强度降低，从而在安装过程中，局部发生变形达到锁紧紧固的目的。这些需要发生特定变形的区域往往需要采用局部热处理进行处理，其安装和使用性能对热处理区域尺寸的均匀性、一致性有严格要求，所以紧固件局部热处理区域尺寸的测量与控制尤为重要。经过局部热处理加工之后，紧固件表面会有比较明显的热处理痕迹，目前，主要是采用普通游标卡尺进行测量。在目前的工艺条件下，局部热处理之后，热处理痕迹不是绝对均匀的，且分布在圆形曲面上，而不是分布在平面中，测量时需要旋转紧固件来测量整圈的热处理尺寸，由于普通游标卡尺两个测量爪在一个平面上，紧固件不易放置，测量基准不易保证，且由于人为操作的测量误差，导致测量精度不高，且效率极度低下。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种紧固件局部热处理区域尺寸测量系统及其测量方法，以解决紧固件局部热处理尺寸测量精度低、效率低下的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种紧固件局部热处理区域尺寸测量系统，包括旋转台、紧固件、工作台、摄像机、数据处理单元、显示单元和电机；

所述旋转台置于所述工作台上，其底部与所述电机轴连；

所述紧固件固定安装于所述旋转台上；

所述摄像机固定安装于所述工作台上，且其镜头正对所述紧固件的待测区域；

所述电机、所述摄像机和所述显示单元分别与所述数据处理单元信号连接。

进一步的，所述摄像机的中心与所述紧固件的轴线共面。

进一步的，所述紧固件与所述摄像机之间横向间隔设有两块挡板，所述两块挡板之间构成一正对所述摄像机的空间，且该空间的中心与所述紧固件的轴线共面。

进一步的，所述两块挡板的外表面为黑色。

进一步的，所述两块挡板正对所述紧固件的一侧设有补光灯，其高度与所述紧固件相匹配，且与所述数据处理单元信号连接。

进一步的，所述旋转台的上表面中部向上突起形成凸台，所述紧固件通过所述凸台固定安装于所述旋转台上。

相对于现有技术，本发明所述的紧固件局部热处理区域尺寸测量系统具有以下优势：

(1)本发明所述的测量系统中的数据处理单元将待测的空间图像转换为平面图像，降低了测量的难度，简化了测量方法；数据处理单元通过信号对电机和摄像机以及显示单元进行控制，增加了各部件之间动作的协调性，提高了生产过程中紧固件局部热处理区域尺寸测量的精度和效率；同时通过测量待测区域的尺寸，数据处理单元利用相应算法自动判断该尺寸合格与否，并将结果通过显示单元显示出来，实现了测量结果的可视化，一般的检测人员即可进行操作使用，简化了测量人员的测量工作，省去了测量人员手动比较的工作量，提高了测量效率。

(2)本发明所述的测量系统增设挡板结构，将干扰摄像机进行图像采集的光线进行了屏蔽，使采集到的图像清晰度得到提高，进一步提高测量精度，同时在挡板上设置了受数据处理单元控制的补光灯，确保系统在光线不足的情况下测量工作的顺利进行，并能根据外界条件自动调节补光灯的光线以满足摄影机图像采集所需。

本发明的另一目的在于提出一种紧固件局部热处理区域尺寸测量系统的测量方法，以解决使用上述紧固件局部热处理区域尺寸测量系统进行测量时以达到提高测量精度，提高测量效率的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种紧固件局部热处理区域尺寸测量系统的测量方法，包括以下步骤：

步骤一：将所述紧固件的待测区域沿其周向划分成多块区域；

步骤二：将所述摄像机对焦在所述紧固件的外壁上；

步骤三：所述数据处理单元向所述电机发出指令，控制电机带动所述旋转台及所述紧固件旋转，同时控制摄像机以与所述电机的转速相匹配的帧数进行待测区域的图像采样；

步骤四：所述数据处理单元利用相应的计算算法将所述摄像机采集的每一帧图像的中间固定区域截取出来，通过相应的计算算法，将空间图像转每一帧获得的固定区域的换成平面图像；

步骤五：所述数据处理单元利用数值算法将每一帧固定区域的平面图像按原顺序将其首尾进行连接形成待测区域的平面展开图像，并显示在所述显示单元上；

步骤六：对待测区域的平面展开图像进行尺寸测量，完成对待测区域的尺寸测量，并将测量结果显示在所述显示单元上。