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专利名称：基准转换式汽车制动主缸补偿孔测量仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采用内窥镜测量和图像处理的基准转换式检测仪器，属于光电检测与图像处理技术领域。
背景技术：
现有的接触式检测方法有机械式测量、三坐标测量等。测量时需接触工件的内表面，使其受到某种程度的磨损，且操作繁琐不宜实现在线抽检，精度有限。国内研制的 CCD-TV窥膛系统能够对采集的图像存贮并分时处理，但光学管窥膛系统设备大而笨，且操作不便只能定性观测，不能定量测量。有报道采用电容瞄准测孔传感器的测头对相邻小孔的中心瞄准定位，其主要强调两微小孔间相邻孔壁的测量，而孔位置测量误差较大。还有使用万能工具显微镜测量补偿孔位置，该方法将制动主缸用V型块固定在万能工具显微镜的载物台上，从制动主缸外部对补偿孔位置进行测量，由于制动主缸外部形状不规则，V型块固定不能保证制动缸轴线水平，且补偿孔的深浅位置及基准面边线的高低位置不一，测量中不可避免的采取二次调焦，甚至多次调焦进行找正，误差是显而易见的。国内在20世纪70-80年代开始从国外引进内窥镜产品，主要用于航空航天产品内部多余物控制及一些零部件的质量检查。近年来，国内内窥镜检测已进入了实用阶段，越来越多地运用于产品生产过程的质量控制，并发展成为一种常规的检测手段。工业内窥镜从成像形式分为光学镜、光纤镜、电子镜。光学镜是完全的将内部的物象通过光的传输，没有失真的传到检测者的眼睛，所以成像非常的保真，清晰度最高。光纤镜原理和光学镜大同小异，为了进入较细小的孔内，我们选择光纤镜，光纤镜的清晰度取决于光纤束的数量。电子内窥镜是通过CCD相机将物体内表面的情况拍摄，然后通过视频终端显示。本发明选用的工业内窥镜就是电子内窥镜。

发明内容
现有的工业内窥镜及基准转换法尚未在汽车制动主缸补偿孔位置测量中得到应用。精确地测量补偿孔位置是提高汽车制动器刹车性能的关键，而补偿孔位置的精确检测要与实际使用状态相符才具有应用价值，也即从制动主缸内部对补偿孔位置进行非接触式测量才是最科学的；而在实际加工过程中，补偿孔的测量基准在制动主缸的外部，上述的内部非接触式测量方法又遇到了无法找正基准的问题。为了解决以上矛盾，我们考虑汽车制动主缸的实际使用状态及加工定位基准以及工业电子内窥镜技术，结合基准转换方法研制了一套基准转换式汽车制动主缸补偿孔测量仪。本发明是这样实现的，见图1所示，该测量仪主要由伺服电机(1)、精密滚珠丝杠 O)、锁紧电机(5)、锁紧丝杠(6)、工业内窥镜⑶和定标件(3)组成，工业内窥镜⑶作为主要的测量器件与被测制动主缸(4)轴线保持重合；定标件( 基准面与被测制动主缸 (4)基准面重合，定标件( 上的定标孔(10)与基准面间距离事先经过标定，通过对定标孔 (10)的测量及简单的数学计算，即可实现在汽车制动主缸内部对补偿孔位置进行测量的基准转换，制动主缸自下而上安装定位，检测也自下而上进行。根据上述方案，测量原理见图2，当开始测量时，工业内窥镜(8)首先找到制动主缸最深的补偿孔(7)，调零并对准孔中心位置，记下此时光栅尺读数D1,然后窥镜上行，若有第二补偿(9)孔则依上法记下位置D2,窥镜继续上行，到达定标孔(10)处，记下位置队。由于定标件(3)的基准面与制动主缸(4)测量基准面重合，且定标件(3)的定标孔(10)到基准面的距离事先已经标定，记为D，因此补偿孔位置L1可由以下公式计算得出L1 = ID0-D11 -D同样，其他位置补偿孔亦可依此法计算得出。由此即得被测制动主缸补偿孔位置，无理论误差，精度取决于操作者微调对正补偿孔位置时，对孔边界的判读误差以及被测件基准面的平面度误差，因为图像处理环节是经过放大的图像，判读误差极�。锏�0. OOlmm级，比测量要求的0. Olmm级精度低一个数量级，完全可以忽略。若操作熟练得当，快速精确测量将不是问题，完全能够满足生产实际的需要。


图1是基准转换式汽车制动主缸补偿孔测量仪结构示意图，该图同时作为摘要附图。图2是本发明之测量原理示意图。
具体实施例方式下面具体说明本发明之方案，见图1所示，该测量仪主要由伺服电机(1)、精密滚珠丝杠O)、锁紧电机(5)、锁紧丝杠(6)、工业内窥镜(8)和定标件C3)组成。工业内窥镜 (8)作为主要的测量器件与被测制动主缸(4)轴线保持重合，确保所测尺寸为轴向，也即确保不因测量路径的偏斜而产生系统误差；定标件(3)的基准面与被测制动主缸(4)基准面重合，完成基准转换，使得对制动主缸外基准面的测量转换为对定标孔(10)的测量；工件自下而上安装锁紧，并自下而上进行测量。
权利要求
1.一套光、机、电相结合的主要测量汽车制动主缸补偿孔位置精度的高技术精密检测仪器，含有内窥镜、定标件，其特征在于，该仪器主要由伺服电机(1)、精密滚珠丝杠O)、锁紧电机(5)、锁紧丝杠(6)、工业内窥镜(8)和定标件C3)组成，工业内窥镜(8)作为主要的测量器件与被测制动主缸(4)轴线保持重合，确保所测尺寸为轴向，也即确保不因测量路径的偏斜而产生系统误差；定标件C3)的基准面与被测制动主缸(4)基准面重合，完成基准转换，使得对制动主缸外基准面的测量转换为对定标孔(10)的测量，工件自下而上安装锁紧，并自下而上进行测量。
2.根据权利要求1所述的基准转换式汽车制动主缸补偿孔测量仪，其特征在于，选用工业内窥镜(8)作为主要测量器件。
3.根据权利要求1所述的基准转换式汽车制动主缸补偿孔测量仪，其特征在于，工业内窥镜(8)与制动主缸(4)轴线保持重合，确保所测尺寸为轴向，也即确保不因测量路径的偏斜而产生系统误差。
4.根据权利要求1所述的基准转换式汽车制动主缸补偿孔测量仪，其特征在于，定标件(3)的基准面与被测制动主缸(4)基准面重合，完成基准转换，使得对制动主缸外基准面的测量转换为对定标孔(10)的测量。
5.根据权利要求1所述的基准转换式汽车制动主缸补偿孔测量仪，其特征在于，测量顺序为自下而上。
全文摘要
基准转换式汽车制动主缸补偿孔测量仪是一套光、机、电相结合的主要测量汽车制动主缸补偿孔位置精度的高技术精密检测仪器，属于光电检测与图像处理技术领域。本发明采用精密丝杠拖动工业内窥镜，沿制动主缸中心线移动测量补偿孔位置；采用附加定标件的方法，将对制动主缸外基准面的测量转换为对定标孔的测量，有效解决了缸内测量无法找正基准的矛盾；由CCD经工业内窥镜将图像采集到上位机显示并进行必要的图像处理，由人工做位置微调，再由增量式光栅编码器读出位置，最后经位置转换运算即可得到补偿孔的精确位置。作为一种光机电、图像处理与计算机技术相结合的检测仪器，可用于汽车制动主缸补偿孔的检测。
文档编号G01B11/00GK102478384SQ20101056249
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者向阳, 姜涛, 曹国华, 李振辉, 王志胜 申请人:姜涛, 王志胜, 长春理工大学