[发明专利]一种光学检具检测方法

说明书

本发明公开了一种光学检具检测方法。首先根据被测样品的几何结构和被测特征的位置和方向设计用于固定被测样品和光学影像子系统的专用夹具；再采用标准物和合格样品完成对固定在夹具上的光学影像子系统的标定，完成光学检具的制作；测量时光学检具通过测量软件控制光学影像子系统获得被测样品上的被测特征的影像数据；测量软件对获得的带有被测样件的被测特征的影像数据进行测量和分析，获得被测特征的几何尺寸并保存；光学检具通过多个光学影像子系统完成对被测样品的多个方向和位置的不同被测特征的测量，同时通过测得的特征位置实现样品装夹位置偏差的自校正。本发明适合机械零件的圆孔、槽等几何尺寸的快速、精确的批量测量。

技术领域

本发明涉及一种用于机械产品几何尺寸测量的光学检具检测方法。

背景技术

多孔、多层次结构、多特征的机械零件非常普遍，如高端卫浴中的水龙头产品，这类产品一般具有三个特征面(方向)，每个特征面有处于不同层面的多个孔特征。目前常用的尺寸检查是采用专用检具结合塞尺的方法，需要大量的人工操作，不仅需要大量人力，而且测量速度慢、精度低、重复性差、结果容易受人为因素影响，无法提供满意的质量保证。

发明内容

本发明要解决的技术问题是一些机械零件尺寸检查测量速度慢、精度低、重复性差、结果容易受人为因素影响，提供一种光机电一体化的光学检具检测系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种光学检具检测方法，包括以下步骤：

S1：根据被测样品的几何结构和被测特征的位置和方向设计用于固定被测样品和光学影像子系统的专用夹具；专用夹具用于确保被测样品和光学影像子系统的相对位置不变，专用夹具需要方便被测样品的装夹、方便光学影像子系统获得合适的影像数据、方便所述光学检具方便维护保养；

S2：采用标准物或合格样品完成对固定在专用夹具上的光学影像子系统的标定，完成光学检具的制作；

S3：光学检具通过测量软件控制光学影像子系统获得被测样品的被测特征的影像数据；

S4：测量软件对获得的带有被测样件的被测特征的影像数据进行测量和分析，获得被测特征的几何尺寸并保存；

S5：光学检具通过多个光学影像子系统完成对被测样品的多个方向和位置的不同被测特征的测量，同时通过测得的特征位置实现样品装夹位置偏差的自校正。

进一步的，S1中所述的光学影像子系统包括光学镜头、图像传感器、用于固定光学镜头和图像传感器的支架、信号传输电缆和数据采集和处理电脑，所述数据采集和处理电脑内装载有测量软件，所述图像传感器通过所述信号传输电缆与数据采集和处理电脑通信，测量软件控制图像传感器通过光学镜头获取影像数据并完成测量。

光学影像子系统的镜头可以是普通的光学镜头或远心光学镜头。其中远心镜头用于在景深范围内处于不同深度层次(远近)的多层特征的同步测量，普通镜头用于在同一深度层次的平面特征的测量。

进一步的，S2中光学影像子系统的标定，是指通过在专用夹具上固定已知几何尺寸的标准物或标准样件，通过测量标准物或标准样件、对比已知特征的几何尺寸，完成对光学影像子系统的标定。

进一步的，S2中所述专用夹具是根据被测样件的结构基于被测样件上的被测特征的位置和方向专门设计的固定被测样件和光学影像子系统的装置，其目的是确保被测工件装夹方便、确保光学影像子系统获得良好的影像数据、确保所述光学检具方便维护保养

进一步的，S2中所述光学检具可以根据被测样品的被测特征的分布情况，包含一个或多个光学影像子系统并分别进行标定。

进一步的，S3中所述光学检具通过测量软件控制光学影像子系统获得被测样品的被测特征的影像数据，所述影像数据包括一个或多个被测特征、一层或多层结构的特征。