[发明专利]机车气缸盖横臂导杆安装精度检测系统及方法

权利要求书

1.一种机车气缸盖横臂导杆安装精度检测系统，其特征在于，包括定位检测平台、图像采集系统、主控系统和驱动装置，所述驱动装置与图像采集系统相连，所述主控系统分别与图像采集系统、驱动装置相连，所述定位检测平台用于放置待检测的气缸盖横臂导杆，所述驱动装置用于在主控系统的控制下驱动图像采集组件移动至待测气缸盖的横臂导杆的正上方，所述图像采集系统用于采集原始图像并将原始图像传输至主控系统，所述主控系统用于对图像进行预处理和特征提取，并基于预设标准判断横臂导杆键槽的偏转角是否超出合格范围。

2.根据权利要求1所述的机车气缸盖横臂导杆安装精度检测系统，其特征在于，所述图像采集系统固定安装在驱动装置上，所述图像采集系统包括工业相机以及安装在工业相机上的工业镜头、支架和光源；支架一端与驱动装置固定连接，另一端上安装所述光源，所述支架安装有光源的一端预留有拍照孔，工业相机固定在支架里侧，所述工业镜头朝向光源并且与拍照孔同轴设置。

3.根据权利要求2所述的机车气缸盖横臂导杆安装精度检测系统，其特征在于，所述光源包括环形光源，环形光源与支架上预留拍照孔同轴设置，即工业镜头与环形光源同轴安装。

4.根据权利要求2所述的机车气缸盖横臂导杆安装精度检测系统，其特征在于，所述驱动装置包括三座标机器人，所述三座标机器人设置在定位检测平台的正上方，图像采集系统安装在三座标机器人的动子上，光源竖直朝下设置。

5.根据权利要求1所述的机车气缸盖横臂导杆安装精度检测系统，其特征在于，所述驱动装置包括机械臂，所述图像采集系统安装在机械臂末端。

6.根据权利要求1所述的机车气缸盖横臂导杆安装精度检测系统，其特征在于，还包括光线感应器，所述光线感应器与主控系统相连，所述光线感应器用于采集环境亮度信息，并将其传递给主控系统，主控系统根据所述亮度信息实现对光源亮度进行调节，从而改变检测环境的光照亮度。

7.根据权利要求1所述的机车气缸盖横臂导杆安装精度检测系统，其特征在于，所述主控单元包括控制单元、图像储存单元、预处理单元和图像分析单元，所述图像预处单元用于对接收到的原始图像进行预处理，筛选出横臂导杆顶部整个区域；所述图像存储单元用于存储预处理后的图像；图像分析单元对预处理后的图像进行分析计算并完成检测结果的判别。

8.根据权利要求7所述的机车气缸盖横臂导杆安装精度检测系统，其特征在于，所述图像分析单元的分析过程具体包括：

使用圆环测量算子提取垂直于测量环形弧的直边对，同时提取出两个气门导管对应的连心线并记为L₁，所述直边对为俯视横臂导杆时，横臂导杆上键槽两侧壁的投影；

拟合出一大、一小两个圆，其中大圆是横臂导杆外臂对应的圆，其半径记为R；小圆是横臂导杆对应的区域内的最大内接圆，其半径记为r；

以R₀为半径，拟合出与大圆同心的圆，其中，R₀的值由以下公式计算：

拟合出的大圆同心圆与直边对分别相交，从而获得两个点记为O₁和O₂；计算出线段O₁O₂的中点坐标，并记为A，同时，计算出所述小圆的圆心C的坐标，点A和C所在直线记为L₂，再拟合出L₂的直线方程；

根据直线L₁和L₂的方程计算出二者的夹角，该夹角就是横臂导杆键槽的偏转角。