[发明专利]一种空腔类零部件内壁自动化测量装置及其测量方法

权利要求书

1.一种空腔类零部件内壁自动化测量装置，其特征在于，包括旋进机构、丝杠（5），所述旋进机构与丝杠（5）螺纹连接，旋进机构一端设置有驱动器（1）另一端固定连接有支撑架（7），所述驱动器（1）能够驱动旋进机构在丝杠（5）上旋转，使之沿丝杠（5）轴向方向运动，旋进机构下部设置有视觉测量机构（6）；所述驱动器（1）还安装有编码器（2），所述编码器（2）与视觉测量机构（6）电连接，编码器（2）同步反映旋进机构在丝杠上的转动，并输出的同步脉冲信号给视觉测量机构（6），使视觉测量机构（6）同步进行视觉测量。

2.根据权利要求1所述的一种空腔类零部件内壁自动化测量装置，其特征在于，所述旋进机构包括中部与丝杠（5）螺纹连接的旋进块（3），所述旋进块（3）上端嵌插有驱动杆（4），所述驱动杆（4）一端与驱动器（1）固定连接，所述旋进块（3）下部与固定连接有视觉测量机构（6）。

3.根据权利要求1或2所述的一种空腔类零部件内壁自动化测量装置，其特征在于，所述视觉测量装置（6）为点测量装置或线测量装置或面测量装置。

4.根据权利要求3所述的一种空腔类零部件内壁自动化测量装置，其特征在于，所述视觉测量机构（6）包括与旋进机构下部固定的安装台（61），所述安装台（61）下部安装有投影装置（62）和相机（63）；所述相机（63）的光心轴与丝杠（5）的中轴线垂直。

5.一种空腔类零部件内壁自动化测量的方法，其特征在于，使用权利要求1~4所述的一种空腔类零部件内壁自动化测量装置进行测量，具体包括以下步骤：

S1：设置初始坐标系，旋进机构处于丝杆起点时，以相机光心轴在丝杆中轴线上的垂足为原点建立坐标系，其三个坐标轴分别平行于相机坐标系的对应坐标轴；

S2采集图像和数据计算，从起始位置开始，旋进机构在驱动装置的驱动下连续转动，并沿丝杠向前移动，编码器每发出一个脉冲，测量装置进行一次测量，直至旋进机构运动到丝杠末端；

S3：换算数据，每次测量所获得的数据，均建立在当时的相机坐标系下，通过编码器累计脉冲数和丝杠的几何参数，可以计算得到该相机坐标系到初始坐标系的转换关系，然后将当次测量的数据换算到初始坐标系下，以此，可将整个测量过程中获得的数据统一在初始坐标系下，从而构成内表面的完整三维数据。

6.根据权利要求了5所述的一种空腔类零部件内壁自动化测量的方法，其特征在于，所述步骤S1设置的初始坐标系中，所述相机的光心轴与丝杠中轴线垂直，相机坐标系的Z轴为其光心轴，其X轴与丝杠中心线平行，其Y轴与丝杠中心线垂直。

7.根据权利要求了5或6所述的一种空腔类零部件内壁自动化测量的方法，其特征在于，所述测量装置采集一次测量所需的全部图像的总时间，小于编码器脉冲间隔时间的1/10。