葉型孔視覺測(cè)量系統(tǒng)的搭建與實(shí)現(xiàn)

畢 超 盛 波 鄭學(xué)著 鄭 琪 郝 雪 周 鵬

葉型孔視覺測(cè)量系統(tǒng)的搭建與實(shí)現(xiàn)

畢 超1盛 波2鄭學(xué)著2鄭 琪2郝 雪1周 鵬1

（1.北京航空精密機(jī)械研究所精密制造技術(shù)航空科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100076；2.中國(guó)航發(fā)南方工業(yè)有限公司，株洲 412002）

為了積極探索葉型孔特征的高精高效測(cè)量技術(shù)解決方案和思路，基于投影測(cè)量原理，設(shè)計(jì)并搭建了一套非接觸式的葉型孔視覺測(cè)量系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有三個(gè)直線軸和一個(gè)回轉(zhuǎn)軸，采用背向照明方式，由三坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)搭載工業(yè)相機(jī)以實(shí)現(xiàn)其測(cè)量軌跡，并在高精度氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)的配合下使周向分布的每個(gè)葉型孔逐一進(jìn)入測(cè)量區(qū)域。在測(cè)量過(guò)程中，通過(guò)工業(yè)相機(jī)采集被測(cè)葉型孔的二維投影圖像，經(jīng)由圖像處理和葉型參數(shù)分析獲得被測(cè)葉型孔的幾何尺寸和輪廓度等型面參數(shù)。為了驗(yàn)證該系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)，選取某個(gè)靜子安裝環(huán)作為被測(cè)零件，應(yīng)用該系統(tǒng)對(duì)其上分布的某個(gè)葉型孔特征進(jìn)行了測(cè)量，獲取到了相應(yīng)的型面輪廓數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行性和有效性。

葉型孔；非接觸；視覺測(cè)量；氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)

1 引言

在航空領(lǐng)域中，中小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)是多種旋翼機(jī)、固定翼飛機(jī)和無(wú)人駕駛飛行器的動(dòng)力裝置，在軍用、民用等方面均有著廣泛用途。在此類發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣機(jī)匣、低壓壓氣機(jī)和整流渦輪導(dǎo)向器等部件中，分布著許多用來(lái)安裝和固定靜子導(dǎo)流葉片的葉型孔，這些葉型孔在整臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)中有數(shù)百個(gè)之多，而且規(guī)格繁多、形狀和尺寸差異較大[1]。為了進(jìn)一步提高中小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)的整體性能，對(duì)于葉型孔的輪廓度、尺寸和位置等形位參數(shù)均提出了較高要求。

在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，要制造出符合設(shè)計(jì)要求的葉型孔特征，就需要對(duì)其進(jìn)行精確而高效的測(cè)量，從而真實(shí)地描述出每個(gè)葉型孔的實(shí)際幾何技術(shù)狀態(tài)，以為加工過(guò)程提供反饋環(huán)節(jié)[2]。然而，葉型孔為非標(biāo)準(zhǔn)特征，由多段不同參數(shù)的弧線段組合而成，與葉片的截面型線相似，形狀復(fù)雜且精度要求高，而且分布在靜子安裝環(huán)類薄壁零件的圓柱面上[3]，因而傳統(tǒng)的測(cè)量方法和手段難以應(yīng)對(duì)批量葉型孔的加工質(zhì)量檢測(cè)任務(wù)，例如標(biāo)準(zhǔn)樣件法和三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)檢測(cè)法等。前者是將標(biāo)準(zhǔn)葉型樣件插入到被測(cè)葉型孔中，而后借助于照明光源觀察樣件與葉型孔之間的漏光間隙，以此估計(jì)對(duì)應(yīng)型線之間的輪廓度誤差，此種方式僅能大致判斷葉型孔是否合格，而且效率低、工作量大，既不能完成全部有效的檢測(cè)工作，也無(wú)法獲得客觀、具體的檢測(cè)數(shù)據(jù)；后者大多通過(guò)常規(guī)的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)采用接觸式測(cè)頭進(jìn)行單點(diǎn)或掃描測(cè)量，對(duì)于葉型孔中的某些微小尺寸，會(huì)存在測(cè)頭的端部無(wú)法探入的情況，甚至?xí)l(fā)生局部干涉和全局干涉而無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效測(cè)量，而且測(cè)量過(guò)程需要人工干預(yù)、效率低下，不能滿足生產(chǎn)線上的檢測(cè)要求，因而應(yīng)用受到很大限制。

當(dāng)前，隨著我國(guó)中小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能的不斷提升，對(duì)于葉型孔輪廓和形位參數(shù)的測(cè)量精度及檢測(cè)效率的要求越來(lái)越高，迫切需要研制出新型、高效的自動(dòng)化測(cè)量設(shè)備。楊潤(rùn)華等針對(duì)葉型孔型面的高效精密測(cè)量問題開展了初步探索，應(yīng)用CNC光學(xué)顯微鏡和專用的裝夾夾具，將被測(cè)葉型孔輪廓分為前緣、后緣、葉盆和葉背4段并分別采用不同的焦平面對(duì)焦和采集圖像，從而實(shí)現(xiàn)了整個(gè)葉型孔型面的非接觸式掃描測(cè)量，最后利用CAD圖形處理軟件完成了實(shí)際葉型采樣點(diǎn)與理論葉型坐標(biāo)點(diǎn)的擬合分析[4]。然而，該方法所搭建出的光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)僅具有3個(gè)直線運(yùn)動(dòng)軸，難以完成被測(cè)靜子安裝環(huán)周向多個(gè)葉型孔的自動(dòng)化檢測(cè)，因而不適于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。

針對(duì)中小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)中葉型孔特征的形位參數(shù)測(cè)量難題，基于投影測(cè)量原理，設(shè)計(jì)并搭建出了非接觸式的葉型孔視覺測(cè)量系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用工業(yè)相機(jī)與多軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相結(jié)合的實(shí)現(xiàn)形式，通過(guò)三坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)工業(yè)相機(jī)的測(cè)量軌跡，并由高精度氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)靜子安裝環(huán)類零件的精確角度轉(zhuǎn)位。采用背向照明方式，由工業(yè)相機(jī)采集被測(cè)葉型孔的二維投影圖像，并經(jīng)過(guò)一系列圖像處理過(guò)程而獲得輪廓采樣點(diǎn)的物理坐標(biāo)，最后分析葉型參數(shù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，得到被測(cè)葉型孔的型面輪廓數(shù)據(jù)。

2 葉型孔的幾何特征

在某些種類的中小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)中，靜子安裝環(huán)類零件是構(gòu)成進(jìn)氣機(jī)匣、低壓壓氣機(jī)和整流渦輪導(dǎo)向器等部件的關(guān)鍵零件。具體說(shuō)來(lái)，靜子安裝環(huán)為薄壁的圓環(huán)形零件，大多由高溫合金、鈦合金等材料制成，在其圓環(huán)壁面上沿著圓周方向均勻分布著多個(gè)葉型孔特征，如圖1所示。在發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配過(guò)程中，這些葉型孔用來(lái)插裝和釬焊靜子導(dǎo)流葉片而構(gòu)成進(jìn)氣導(dǎo)向器，從而調(diào)整氣流通道的面積以控制進(jìn)入軸流壓氣機(jī)等的氣流量[5]。因此，葉型孔的型面質(zhì)量和尺寸、形位精度等直接影響著后續(xù)的釬焊質(zhì)量，并且決定了葉片焊接后的整個(gè)靜子安裝環(huán)的制造質(zhì)量，進(jìn)而會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配的可行性、一致性和互換性等都產(chǎn)生重要影響。

圖1 靜子安裝環(huán)上的葉型孔特征

從圖1中可以看出，葉型孔為非標(biāo)準(zhǔn)特征，具有3個(gè)顯著特點(diǎn)：a.葉型孔的形狀復(fù)雜，其型面輪廓線是由多段不同參數(shù)的弧線段組成，通?？梢苑譃榍熬?、后緣、葉盆和葉背；b.葉型孔分布于圓柱面或圓錐面等空間曲面上，因而其實(shí)際型線輪廓不在同一平面內(nèi)；c.葉型孔的后緣部分的半徑非常小，例如某些高性能渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)上的葉型孔后緣轉(zhuǎn)接半徑已經(jīng)處于0.01～0.05mm的范圍。這些因素導(dǎo)致目前幾乎沒有有效手段能夠精確而高效地獲取到多種類型葉型孔的型面數(shù)據(jù)和形位參數(shù)。

3 系統(tǒng)組成

根據(jù)靜子安裝環(huán)上葉型孔的分布特點(diǎn)與測(cè)量需求，基于投影測(cè)量與坐標(biāo)測(cè)量原理，設(shè)計(jì)并搭建出了非接觸式的葉型孔視覺測(cè)量系統(tǒng)，主要由三坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、高精度氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)、裝夾夾具、工業(yè)相機(jī)和照明光源構(gòu)成，如圖2所示，以應(yīng)對(duì)多個(gè)葉型孔特征的型面輪廓參數(shù)測(cè)量難題。該測(cè)量系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由、和三個(gè)直線軸和一個(gè)回轉(zhuǎn)軸構(gòu)成。其中，、和軸集成在一起，由三坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，而回轉(zhuǎn)軸單獨(dú)布置，由高精度氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)，被測(cè)靜子安裝環(huán)則通過(guò)裝夾夾具固定在氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)上。工業(yè)相機(jī)則通過(guò)轉(zhuǎn)接座安裝在三坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的軸末端，并且其光軸方向與軸方向平行，因而可以沿著相互垂直的、、軸單獨(dú)運(yùn)動(dòng)或聯(lián)動(dòng)，并且實(shí)現(xiàn)測(cè)量空間內(nèi)任意一點(diǎn)的精確定位[6]。

圖2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

3.1 三坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)

三坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)為移動(dòng)橋式結(jié)構(gòu)，、和軸均采用天然花崗巖，具有相同的熱力學(xué)特性，同時(shí)采用了內(nèi)置鋼絲的增強(qiáng)型同步帶傳動(dòng)，使整機(jī)具有優(yōu)良的動(dòng)態(tài)性能。、和軸的行程分別為1200mm、900mm和800mm，各軸光柵尺的分辨率均為0.5μm，平臺(tái)的重復(fù)定位精度為2.5μm。

圖3 葉型孔視覺測(cè)量系統(tǒng)

如圖3所示，在所搭建的葉型孔視覺測(cè)量系統(tǒng)中，三坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)通過(guò)、和三個(gè)方向上的直線運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)工業(yè)相機(jī)實(shí)現(xiàn)空間位置的變化，一方面可以改變相機(jī)的視野范圍和對(duì)焦位置，另一方面也可以使系統(tǒng)適應(yīng)不同直徑尺寸的安裝環(huán)的測(cè)量需求，從而使系統(tǒng)具有較大的柔性和靈活性[7]。

3.2 高精度氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)

在回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方面，借助于自主研制的高精度氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)，通過(guò)其回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可以使被測(cè)靜子安裝環(huán)整周的各個(gè)部分均處于工業(yè)級(jí)攝像頭的視野范圍內(nèi)，因而在只進(jìn)行一次裝夾的情況下，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)靜子安裝環(huán)上全部葉型孔的圖像采集和型面測(cè)量，并通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的自動(dòng)拼接[8]。因此，配備有高精度氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)的葉型孔視覺測(cè)量系統(tǒng)能夠最大限度地提高測(cè)量效率。

高精度氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)基于空氣靜壓軸承技術(shù)研制而成，由上止推軸承、浮板、下止推軸承、徑向軸承和主軸等組成，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。不同于常規(guī)的機(jī)械軸承轉(zhuǎn)臺(tái)，該氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)采用高剛性的超精密空氣靜壓軸承主軸系統(tǒng)，以空氣為潤(rùn)滑介質(zhì)，經(jīng)由力矩電機(jī)實(shí)現(xiàn)一體化無(wú)摩擦直接驅(qū)動(dòng)，并且配備有高精度圓光柵進(jìn)行轉(zhuǎn)角位置檢測(cè)，因而可以實(shí)現(xiàn)很高的回轉(zhuǎn)和角度定位精度，而且無(wú)磨損、振動(dòng)小、噪聲低，能夠滿足生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)精密測(cè)量的嚴(yán)苛要求。

圖4 高精度氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖

通過(guò)系統(tǒng)性綜合運(yùn)用機(jī)械結(jié)構(gòu)仿真、節(jié)流參數(shù)與工作間隙優(yōu)化選擇等設(shè)計(jì)方法，使該氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)所達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)如表1所示。

表1 高精度氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)的技術(shù)指標(biāo)

在實(shí)際應(yīng)用中，需要通過(guò)機(jī)械調(diào)整使氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)軸線與三坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的軸相互平行，因而氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)每旋轉(zhuǎn)到一個(gè)角度位置，被測(cè)零件上的這一部分測(cè)量數(shù)據(jù)只需要經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的平移、旋轉(zhuǎn)等坐標(biāo)變換就可以得出該數(shù)據(jù)在旋轉(zhuǎn)之前的數(shù)值，簡(jiǎn)化了測(cè)量數(shù)據(jù)的拼接過(guò)程。

3.3 工業(yè)級(jí)攝像頭和照明光源

作為前端傳感器的工業(yè)相機(jī)，選用了大恒圖像公司生產(chǎn)的水星MER系列工業(yè)數(shù)字相機(jī)，該型相機(jī)采用全局曝光的SonyIMX252CMOS傳感器，其像面大小為1/1.8″，分辨率為2048×1536，幀率為125fps，像元尺寸為3.45μm×3.45μm。為了配合工業(yè)相機(jī)的使用，選用了日本Computar品牌的TEC系列同軸遠(yuǎn)心鏡頭，其放大倍率為0.3，景深范圍為5.75mm，工作距離為111mm，數(shù)值孔徑為0.023，與上述工業(yè)相機(jī)配合使用后的視場(chǎng)大小為23.9mm×17.7mm，可以覆蓋完整的葉型孔特征。

根據(jù)葉型孔的形態(tài)特征及測(cè)量要求，采用背向照明方式以突出被測(cè)特征的邊緣和輪廓，將被測(cè)葉型孔放置于照明光源與工業(yè)相機(jī)之間[9]，由光源發(fā)出的均勻而穩(wěn)定的光從葉型孔的背向射來(lái)并照亮被測(cè)葉型孔，然后進(jìn)入鏡頭并成像在相機(jī)光敏面上[10]，形成葉型孔的二維投影圖像。在所獲得的圖像中，遮光的部分為黑色而透光的部分為白色，使葉型孔圖像中的像素黑白分明而易于處理和分析。因此，選用了東莞銳視光電的P-COPL型同軸平行光源作為背向照明光源，該型光源可以從與工業(yè)相機(jī)光軸同軸的方向照射平行度高的白色平行光，其色溫為6000～10000K。

4 測(cè)量實(shí)驗(yàn)

圖5 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)

為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)和搭建的非接觸式的葉型孔視覺測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)用性和有效性，選取某型渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的某級(jí)靜子安裝環(huán)作為被測(cè)物體，應(yīng)用該系統(tǒng)對(duì)其上分布的葉型孔進(jìn)行前/后緣半徑及圓心坐標(biāo)、弦角、最大厚度和輪廓度等型面輪廓參數(shù)的視覺測(cè)量和分析，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)如圖5所示。在測(cè)量開始前，需要清除掉被測(cè)葉型孔孔壁上的毛刺和雜物，以免給后續(xù)的圖像處理過(guò)程帶來(lái)不利影響。

在測(cè)量過(guò)程中，首先將被測(cè)靜子安裝環(huán)裝夾在位于氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)臺(tái)面上的裝夾夾具中，并通過(guò)機(jī)械調(diào)整使其幾何軸線與氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)軸線重合，同時(shí)由裝夾夾具上的角向定位孔與定位銷實(shí)現(xiàn)其周向定位；而后控制氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)使被測(cè)葉型孔朝向工業(yè)相機(jī)并使其積疊軸方向與軸方向平行，接通背向照明光源，使其發(fā)出光照亮被測(cè)的葉型孔特征，通過(guò)控制三坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的、和軸帶動(dòng)工業(yè)相機(jī)運(yùn)動(dòng)，使整個(gè)葉型孔處于工業(yè)相機(jī)的視場(chǎng)范圍內(nèi)；然后，通過(guò)軸的前后運(yùn)動(dòng)以及對(duì)焦評(píng)價(jià)函數(shù)使被測(cè)葉型孔處于工業(yè)相機(jī)的景深范圍內(nèi)，此時(shí)能夠采集到清晰而完整的葉型孔圖像，如圖6所示。

圖6 采集到的葉型孔二維投影圖像

圖7 葉型孔輪廓上的采樣點(diǎn)

對(duì)葉型孔圖像進(jìn)行降噪濾波、直方圖均衡化、單閾值分割、目標(biāo)區(qū)域選擇、形態(tài)學(xué)處理、邊緣檢測(cè)和像素尺寸當(dāng)量標(biāo)定等圖像處理過(guò)程[11]，獲取到葉型孔輪廓上各個(gè)采樣點(diǎn)的物理坐標(biāo)(,)，共計(jì)483個(gè)采樣點(diǎn)，如圖7所示。通過(guò)這些采樣點(diǎn)可以進(jìn)一步構(gòu)成被測(cè)葉型孔的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)型線，結(jié)合葉型參數(shù)分析模塊解算得到其前/后緣半徑、弦角和最大厚度等幾何尺寸參數(shù)，如圖8所示；再將該實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)型線與其理論數(shù)據(jù)型線比對(duì)，可以解算出被測(cè)葉型孔的輪廓度等形狀參數(shù)，如圖9所示，完成被測(cè)葉型孔的型面參數(shù)分析。

圖9 被測(cè)葉型孔的輪廓度

最后，控制氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)靜子安裝環(huán)按照間隔角度旋轉(zhuǎn)，使下一個(gè)葉型孔進(jìn)入測(cè)量區(qū)域，重復(fù)上述步驟即可實(shí)現(xiàn)靜子安裝環(huán)上的全部葉型孔的型面輪廓參數(shù)檢測(cè)。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)和搭建的葉型孔視覺測(cè)量系統(tǒng)，可有效地完成被測(cè)靜子安裝環(huán)上的葉型孔特征的型面參數(shù)的非接觸式測(cè)量，作為一項(xiàng)葉型孔的加工質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)解決方案，也可用于其他一些零部件上的異形孔特征的快速檢測(cè)。

5 結(jié)束語(yǔ)

應(yīng)用三坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、高精度氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)、裝夾夾具、工業(yè)相機(jī)和照明光源等搭建了葉型孔視覺測(cè)量系統(tǒng)，并進(jìn)行了系統(tǒng)功能的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在葉型孔特征的測(cè)量手段與設(shè)備方面開展了積極探索。根據(jù)葉型孔的形態(tài)特征及測(cè)量要求，通過(guò)高精度氣浮轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)靜子安裝環(huán)的角度轉(zhuǎn)位，可以在一次裝夾下完成其上全部葉型孔的檢測(cè)任務(wù)；采用背向照明方式來(lái)獲得被測(cè)葉型孔的二維投影圖像，而后經(jīng)過(guò)圖像處理過(guò)程獲取其輪廓采樣點(diǎn)的物理坐標(biāo)而形成實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)型線，再通過(guò)葉型參數(shù)分析而得到了前/后緣半徑及圓心坐標(biāo)、弦角、最大厚度以及輪廓度等型面輪廓參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了預(yù)定功能，提供了一種葉型孔特征的加工質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)解決方案和思路。

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9 趙棋唯，李永橋，謝松樂. 鉚接薄板孔組幾何參數(shù)視覺測(cè)量方法研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2020(9)：158～161

10 潘俊朋，董潔. 一種基于機(jī)器視覺的滴灌帶孔位在線檢測(cè)方法[J]. 機(jī)床與液壓，2019，47(7)：67～71

11 李軍，張德遠(yuǎn)，李哲，等. 飛機(jī)緊固孔非接觸式數(shù)字化測(cè)量技術(shù)研究[J]. 制造業(yè)自動(dòng)化，2018，40(8)：100～103

Establishment and Realization of the Vision Measuring System for Blade-shaped Holes

Bi Chao1Sheng Bo2Zheng Qi2Zheng Xuezhu2Hao Xue1Zhou Peng1

(1. Aviation Key Laboratory of Science and Technology on Precision Manufacturing Technology,Beijing Precision Engineering Institute for Aircraft Industry, Beijing 100076；2. AECC South Industry Company Limited, Zhuzhou 412002)

For the purpose of actively exploring and developing the technological solutions and ideas for rapid and accurate inspection of blade-shaped holes, a non-contact vision measuring system based on the principle of projection measurement was designed and established. Adopting the back lighting mode, the system was provided with three linear motion axes and one rotary motion axis. Furthermore, the industrial camera was installed on the 3D motion platform to realize its measuring path and every blade-shaped hole distributed in the circumference direction enters the measuring region in turn with the cooperation of the aerostatic rotary table of high precision. In the measuring procedure, the 2D projection image of the blade-shaped hole was captured by the industrial camera to calculate its geometrical dimensions and profile errors etc by subsequent image processing and profile parameters analysis. To test the function realization of the system, a stator mounting ring was selected as the target and the blade-shaped hole distributed on it was measured by the system to derive its profile data, in which the feasibility and effectiveness of the system were verified.

blade-shaped hole；non-contact；vision measurement；aerostatic rotary table

TH721

A

基礎(chǔ)性軍工科研院所穩(wěn)定支持項(xiàng)目（K020VA01）。

畢超（1987），高級(jí)工程師，儀器科學(xué)與技術(shù)專業(yè)；研究方向：精密測(cè)試技術(shù)及儀器。

2021-03-04