[发明专利]一种孔垂直度测量装置及测量方法

说明书

本发明涉及测量装置技术领域，公开了一种孔垂直度测量装置及测量方法，包括测量单元和检测基准件，所述测量单元包括一端开口另一端封闭的筒体，所述筒体封闭一端的内壁上设置有图像获取单元，所述筒体内设置有小孔板，所述小孔板与所述筒体封闭一端端面相互平行，所述小孔板上对应筒体轴线位置处开设有小孔，所述小孔板上朝向所述筒体开口一侧设置有光源；所述检测基准件包括配合部和基准部，所述配合部可配合插设到待测孔内，所述基准部端面上设置有至少三个标记点，所述基准部端面与配合部轴线相互垂直，利用小孔成像原理对所述基准部上标记点的点位进行测量，从而可以获得待测孔轴线的空间角度，提高了对待测孔垂直度的测量精度。

技术领域

本发明涉及测量装置技术领域，特别涉及一种孔垂直度测量装置及测量方法。

背景技术

航空装配领域，孔垂直度定义为孔的轴线与孔周围表面法线之间的夹角，孔垂直度为0的孔连接强度最佳，垂直度过大的孔其连接强度下降，危及飞机结构和飞行安全。

目前孔垂直度的测量通常采用在孔内插入销棒，然后测量销棒与待测孔周围表面夹角的方式进行间接测量，采用这种测量方法，难以实现对孔垂直度的准确测量，且测量效率较低。

发明内容

本发明针对目前孔垂直度测量过程中存在的上述问题，提供一种孔垂直度测量装置及测量方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种孔垂直度测量装置，包括：

测量单元，所述测量单元包括一端开口另一端封闭的筒体，所述筒体封闭一端的内壁上设置有图像获取单元，所述筒体内设置有小孔板，所述小孔板与所述筒体封闭一端端面相互平行，所述小孔板上对应筒体轴线位置处开设有小孔，所述小孔板上朝向所述筒体开口一侧设置有光源；

检测基准件，所述检测基准件包括配合部和基准部，所述配合部可配合插设到待测孔内，所述基准部端面上设置有至少三个标记点，且标记点之间的间距不相等，所述基准部端面与配合部轴线相互垂直。

本发明中，所述筒体内设置有相互平行设置的图像获取单元和小孔板，并在待测孔上插入检测基准件，使所述基准部端面与待测孔的轴线之间相互垂直，利用小孔成像原理对所述基准部上标记点的点位进行测量，从而可以获得待测孔的轴线与基准部端面法线的空间角度，实现对孔垂直度的测量，提高了对待测孔垂直度的测量精度，提高了检测效率。

作为对本发明技术方案的进一步改进，所述筒体的开口一端设置有若干个接触脚，所述接触脚的下端所在的平面与图像获取单元所处平面相互平行。

本发明中，将所述接触脚的下端端面所在的平面与所述图像获取单元所处平面之间保持平行，以保证待测孔所在的端面与所述图像获取单元所处平面之间的平行度，可以保证所述孔垂直度测量装置的测量精度。

作为对本发明技术方案的进一步改进，所述图像获取单元的对角线长度与图像获取单元与小孔板之间的距离比值小于筒体内径与接触脚下端所在平面与小孔板之间的距离比值。

作为对本发明技术方案的进一步改进，所述图像获取单元选用CMOS图像传感器。

作为对本发明技术方案的进一步改进，所述光源包括若干个沿圆周方向均布设置的大功率LED。

本发明提供一种孔垂直度测量方法，采用所述孔垂直度测量装置，包括如下步骤：

S01：获取待测孔的直径；

S02：选取与待测孔直径相互匹配的检测基准件配合插入到待测孔中；

S03：通过图像获取单元获取所述基准部端面上标记点的二维图像，计算三个标记点在图像获取单元的坐标系下的空间坐标，获取三个标记点所在平面的参数；

S04：根据三个标记点所在平面的参数得到待测孔的垂直度。

作为对本发明技术方案的进一步改进，步骤S01中，获取待测孔的直径包括以下步骤：