[发明专利]一种航空非标导管优化测量方法

说明书

本发明涉及对航空非标导管的测量方法领域，具体是一种航空非标导管优化测量方法，其具体步骤如下；S1、采集导管图像；S2、提取折弯点；S3、修正折弯点；S4、优化折弯半径；S5、工艺优化；通过大量实验数据验证，本发明提出的测量方法能够实现对航空导管弯曲段准确测量，为基于多相机测量系统的航空导管测量提供了关键技术支撑，为航空导管快速精确测量提供了技术途径。

技术领域

本发明涉及对航空非标导管的测量方法领域，具体是一种航空非标导管优化测量方法。

背景技术

航空非标导管是指现役传统机型原机导管绝大部分没有原始数字模型，采用手工弯制，标准化程度有限，造成大部分属于非标导管范畴，即管形中包含样条线、空间弯角、小直线段或小角度弯等不适宜数控制造的特征，想要实现数字化制造难度很大。但随着车间导管产品的多样化和订单不断增加的压力,急切的需要在激烈的竞争环境下提高生产效率,降低生产成本。要实现自动化生产导管的前提是可提取确定的导管工艺参数。

现有的导管测量方法主要分为接触式和非接触式两种，其中接触式中当前应用较广泛的是三坐标机测量，此法虽测量精度高，但受设备结构及测量轴的轴程限制，无法兼容更多的管型特征。在不过度依赖人力情况下，通过多目机器视觉的非接触式测量方法，解算导管结构，是目前获取导管信息的有效途径之一。

现有的导管生产存在自动化低、安全性低的技术问题，为实现自动化导管生产，首先需精确获取导管工艺参数。目前应用广泛的多目机器视觉技术，通过导管图像采集，边缘提取，三维重建，可实现管型特征的测量。但由于非标生产的导管往往可提取特征不明显，因此现有技术水平很难完全复原导管结构。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种航空非标导管优化测量方法。

一种航空非标导管优化测量方法，其具体步骤如下：

S1、采集导管图像：利用表面贴有圆形标志点的靶标对整个测量系统标定，标定完成，确定好相机的内外参数后，采集导管图像；

S2、提取折弯点：在导管上构建圆柱模型，通过相邻圆柱间的斜率变化关系，求解斜率极值点，确定折弯点位置；

S3、修正折弯点：根据步骤S2中提取得到的折弯点位置，与现有管型中各折弯点位置进行匹配，将匹配找出新增的折弯点位置坐标对应替换原模型中该点坐标，修正后重新输出导管模型，优化后的导管模型会更符合导管的实际结构特征；

S4、优化折弯半径：

(1)拟合圆弧；

(2)优化半径；

S5、工艺优化：受弯管机的夹具长度影响，为准确复现导管，需对导管的直线段长度进行限制、修正，一般弯管机可加工长度需大于夹模长度。

所述的步骤S1在采集导管图像后，经过测量系统的初步采集、处理会获得导管的三维模型，再针对测量系统获得的导管模型进行优化、修正。

所述的步骤S2的具体步骤如下：

a、圆柱模型轴线来表示管型，图中的两个折弯点中间虽有折弯段，但因为折弯段斜率变化很小，并没有被测量系统检测、识别为折弯点；

b、相邻圆柱间的斜率变化关系可用两圆柱的轴线向量夹角表示：

其中θ为两个圆柱的中心轴线向量的夹角，分别为圆柱S1和圆柱S2的中轴线的方向向量；

c、通过比对导管上各个相邻圆柱间的夹角变化，得出导管斜率变化关系；