[发明专利]孔定位目标和用于测量孔的位置的方法

说明书

本申请涉及孔定位目标和用于测量孔的位置的方法。孔定位目标包括具有中心线的自定心插入件和在相对于自定心插入件的中心线的固定位置处附接到自定心插入件上的光学目标。光学目标表面在其上包括二维图案。

技术领域

本申请涉及孔定位目标、孔定位测量系统以及用于测量孔的位置的方法的领域。

背景技术

接触式坐标测量机通常使用触针来扫掠工件的孔的内表面以确定孔的中心线，这花费大量时间。而且，具有要通过这种技术测量的孔的物品通常经特别设计允许由接触式坐标测量机的触针插入和扫掠，从而限制了设计的自由度。

因此，本领域技术人员继续在孔定位目标、孔定位测量系统以及用于测量孔的位置的方法的领域中的研究和开发。

发明内容

根据第一实施例，孔定位目标包括具有中心线的自定心插入件和在相对于自定心插入件的中心线的固定位置处附接到自定心插入件的光学目标。光学目标在其上包括二维图案。

根据第一实施例，孔定位测量系统包括孔定位目标、照相机系统和计算机系统。孔定位目标包括具有中心线的自定心插入件和在相对于自定心插入件的中心线的固定位置处附接到自定心插入件的光学目标，其中光学目标在其上包括二维图案。照相机系统经配置用于捕获光学目标上的二维图案的图像。计算机系统经配置用于测量光学目标上的二维图案的特征的三维位置并且提取圆柱形表面几何形状的圆柱轴线的位置。

根据第一实施例，用于测量孔的位置的方法包括使插入件在具有中心线的孔内置于中心。光学目标在其上在相对于插入件的中心线的固定位置处包括二维图案。该方法还包括捕获光学目标上的二维图案的图像，测量光学目标上的二维图案的特征的三维位置，以及基于光学目标上的二维图案的特征的三维位置和光学目标相对于插入件的中心线的固定位置来提取插入件的中心线的位置。

根据第二实施例，孔定位目标包括具有中心线的自定心插入件和在相对于自定心插入件的中心线的固定位置处附接到自定心插入件的光学目标。光学目标包括发光显示器。发光显示器在其上包括二维图案。

根据第二实施例，孔定位测量系统包括孔定位目标、照相机系统和计算机系统。孔定位目标包括具有中心线的自定心插入件和在相对于自定心插入件的中心线的固定位置处附接到自定心插入件的光学目标。光学目标包括在其上具有二维图案的发光显示器。照相机系统经配置用于捕获光学目标的二维图案的图像。计算机系统经配置控制光学目标的二维图案的修改并且从光学目标的二维图案的图像确定自定心插入件的中心线的三维坐标。

根据第二实施例，用于测量孔的位置的方法包括使插入件在具有中心线的孔内置于中心。光学目标在相对于插入件的中心线的固定位置处附接到插入件。光学目标包括在其上具有二维图案的发光显示器。该方法还包括捕获光学目标的二维图案的图像，修改光学目标的二维图案；以及捕获光学目标的修改后的二维图案的图像。

根据第三实施例，孔定位目标包括具有中心线的自定心插入件和附接到自定心插入件的激光束发射器。发射的激光束的轴线与自定心插入件的中心线同心。

根据第三实施例，孔定位测量系统包括孔定位目标、光学系统和计算机系统。孔定位目标包括具有中心线的自定心插入件和附接到自定心插入件的激光束发射器，其中发射的激光束的轴线与自定心插入件的中心线同心。光学系统感测在距激光束发射器多个距离处发射的激光束的位置。计算机系统经配置用于根据发射的激光束的感测位置来确定自定心插入件的中心线的三维坐标。

根据第三实施例，用于测量孔的位置的方法包括：使插入件在具有中心线的孔内置于中心并且从附接到插入件的激光束发射器发射激光束。发射的激光束的轴线与插入件的中心线同心。该方法还包括在距激光束发射器多个距离处感测发射的激光束的位置，以及从发射的激光束的所感测的位置确定自定心插入件的中心线的三维坐标。