[发明专利]对圆孔工件的内外壁进行图像拍摄的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及工件表面检测技术领域，尤其涉及一种对圆孔工件的内外壁进行图像拍摄的方法和装置。

背景技术

目前，微小形状尺寸的功能零件在汽车制造、航空航天等领域得到越来越广泛的发展与应用，对这些微结构零件的表面质量也提出了越来越高的要求。其中，对于圆孔工件的外壁表面以及内壁表面的质量检测需求越来越多，尤其是对一些管壁比较薄的圆孔工件，有必要同时对工件的内壁和外壁表面的质量进行检测，以便发现贯通缺陷之类的问题。

对圆孔工件的内壁进行检测问题一直以来是个难点。现有技术中的一种对圆孔工件的内壁进行检测的方法为：采用放大镜或者工业内窥镜通过人眼来观察圆孔工件的内壁是否存在缺陷。

上述现有技术中的对圆孔工件的内壁进行检测的方法的缺点为：该检测方法依赖人工观测，得到的检测结果受人工因素影响，检测结果可能因人而异。该方法无法将观察到的圆孔工件的内壁的图像进行保存，不便于检测结果的综合分析，效率较低。而采用工业内窥镜的观察方法还存在价格较高，且无法对圆孔工件的内外壁同时检测的缺点。

发明内容

本发明所解决的技术问题是：现有技术中的对圆孔工件的内壁的检测结果受人工因素影响，有待进一步提高。

本发明提供了如下方案：

一种对圆孔工件的内外壁进行图像拍摄的装置，包括：平面反射镜，直线运动平台，旋转运动平台和内壁相机；

所述的平面反射镜，用于在滑台的支撑下从圆孔工件的底部伸入到所述圆孔工件的内部，所述平面反射镜的反射面方向与所述圆孔工件的轴线平行，反射所述圆孔工件的内壁的图像；

所述的直线运动平台，用于带动所述圆孔工件做垂直方向的上下移动；

所述的旋转运动平台，用于带动所述圆孔工件做水平方向的旋转运动；

所述的内壁相机，用于在支架的支撑下安装在所述圆孔工件的上方，所述内壁相机的成像面与所述平面反射镜的反射面方向垂直，在所述直线运动平台带动所述圆孔工件移动到检测的起始高度，所述旋转运动平台带动所述圆孔工件旋转到检测的起始角度后，所述内壁相机进行拍照处理，获取所述圆孔工件的内壁的图像。

所述的装置还包括：

外壁相机，用于在支架的支撑下安装在所述圆孔工件的侧面，所述外壁相机的成像面与所述圆孔工件的轴线平行，在所述直线运动平台带动所述圆孔工件移动到检测的起始高度，所述旋转运动平台带动所述圆孔工件旋转到检测的起始角度后，所述外壁相机进行拍照处理，获取所述圆孔工件的外壁的图像。

所述内壁相机和内壁远心镜头被组合在一起安装在内壁相机支架上，利用所述内壁相机支架实现所述内壁相机的垂直方向的位移与倾角位置的微调整；

所述外壁相机和外壁远心镜头被组合在一起安装在外壁相机支架上，利用所述外壁相机支架实现所述外壁相机的水平方向的位移与倾角位置的微调整；

所述平面反射镜、反射镜套筒、手动水平旋台、手动XY滑台从上至下依次安装，被固定在工作台面上，通过所述手动水平旋台和手动XY滑台实现所述平面反射镜的位置与方向的微调整。

所述的圆孔工件通过工件夹具被安装在所述旋转运动平台上，所述旋转运动平台通过转接板被安装在所述直线运动平台上，在对所述圆孔工件的内外壁进行图像拍摄时，所述平面反射镜、圆孔工件和旋转运动平台三者的轴心线一致；

所述的旋转运动平台以设定的检测角度为间隔逐步带动所述圆孔工件旋转，在每个检测角度所述内壁相机拍摄一副内壁图像，所述外壁相机拍摄一副外壁图像，在所述圆孔工件旋转一周后，所述的直线运动平台带动所述圆孔工件移动到下一个检测高度。

所述的装置还包括：

处理器，用于通过数据线和所述内壁相机、外壁相机连接，控制所述旋转运动平台、直线运动平台的启动和停止，接收所述内壁相机拍摄的内壁图像、所述外壁相机拍摄的外壁图像，将接收到的内壁图像、外壁图像、对应的检测角度和检测高度进行关联存储，将同一检测高度对应的相邻检测角度的内壁图像和外壁图像分别进行合并处理，得到所述同一检测高度对应的完整的内壁图像和外壁图像。

一种对圆孔工件的内外壁进行图像拍摄的方法，包括：

在滑台的支撑下将平面反射镜从圆孔工件的底部伸入到所述圆孔工件的内部，所述平面反射镜的反射面方向与所述圆孔工件的轴线平行，反射所述圆孔工件的内壁的图像；

通过直线运动平台带动所述圆孔工件做垂直方向的上下移动，通过旋转运动平台带动所述圆孔工件做水平方向的旋转运动；