专利名称：轿车转向管柱角度的在线测量方法
技术领域：
本发明涉及的是一种测量方法，特别是一种轿车转向管柱角度的在线测量方法。属于工业自动化类领域。
转向管柱是轿车中的一个重要配件，它是由一个带缺口的圆柱体和一个扭曲的弓形冲压件焊接而成。弓形冲压件与圆柱体的缺口中线呈不规则的夹角θ，该夹角的误差将直接影响轿车方向盘和驾驶仪表面板的安装，所以，转向管柱是轿车总成生产线上需要重点检测的零件。由于被测角θ的位置比较特殊，测量工作有很大难度。因为1)θ角是弓形冲压件中的平面与虚拟参考面的夹角；2)弓形冲压件形状也不规则，因而导致边缘线也并非直线。
现有的解决办法是手工测量，由于测量过程十分烦琐，只能对生产零件进行少量抽查。现有技术存在不足手工测量，费工费时，自动化程度低；不能在生产线上对每个零件实时测量，只能采用离线抽检的方法；手工接触式手工测量和人工计算，测量精度低、可靠性差。通过专利文献的检索，未发现有上述的转向管柱夹角θ的在线自动测量方法。
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种轿车转向管柱角度的在线测量方法，提高了产品的合格率。
本发明具有实质性特点和显著进步，如自动实时测量；可对每个零件在线测量；非接触式测量，构造简单，安装、维护方便；采用图像自动测量技术，测量精度及可靠性高。
以下结合附图对本发明的技术方案和实际测量方法一并进一步描述
图1特殊夹角θ的示意2特殊夹角θ的府视示意3本发明实测示意4零件豁口示意图如图1、图2所示，本发明提出的测量方法如下1、测量机构设计要求测量机构由两个基准平台L1、L2和摄像头构成，基准平台L1、L2和摄像头之间应满足以下要求当一个标准零件的b1b2b3b4平面与基准台L1面夹紧、同时标准零件的圆柱体与基准台L2贴紧时，圆柱体上的豁口d1-d2的垂线d0o与摄像机的取景轴线h1h2重合，此时被测的角θ，应为零件设计的标准值3°40′。2.实际零件测量步骤(1)将一个实际零件与基准台L1和L2面贴紧；(2)如图3、图4所示，用摄像机摄取零件豁口的图形，经过计算机图象预处理，可以得到零件的边缘图象；其中l1、l4是圆柱外缘线，l2、l3是豁口边缘纹。实际工件的l2、l3可能不是直线，可经过计算机数学处理，可将其平滑；(3)根据l1、l4与l2、l3之间的比例关系，推算出e0o与摄像轴线h1h2的夹角α；(4)测得实际工件的角度为θ＝θ0+α。
3、的摄像区和测量分辨率设计要求要使θ的测量精度达到0.1°，相应于图象线段长度的分辨率要达到0.032mm。对于640×588点的摄像机而言，其摄像区域大约为18mm2，即应满足
的条件。4、减小测量误差的方法(1)减小摄像的线误差要求被测配件的圆柱豁口与基准台面紧密贴合，零件的圆柱体形变控制在摄像机聚焦范围为限；(2)减小图象边缘线误差在图象处理过程中，应取最小方差为边缘线测量终值。
权利要求
1.一种轿车转向管柱角度的在线测量方法，其特征在于实际零件测量步骤(1)将一个实际零件与基准台L1和L2面贴紧；(2)用摄像机摄取零件豁口的图形，经过计算机图象预处理，可以得到零件的边缘图象；(3)根据l1、l4与l2、l3之间的比例关系，推算出e0o与摄像轴线h1h2的夹角α；(4)测得实际工件的角度为θ＝θ0+α。
2.根据权利要求1所述的这种轿车转向管柱角度的在线测量方法，其特征还在于基准平台L1、L2和摄像头之间应满足以下要求当一个标准零件的b1b2b3b4平面与基准台L1面夹紧、同时标准零件的圆柱体与基准台L2贴紧时，圆柱体上的豁口d1-d2的垂线d0o与摄像机的取景轴线h1h2重合，此时被测的角θ，应为零件设计的标准值3°40′。
3.根据权利要求1所述的这种轿车转向管柱角度的在线测量方法，其特征还在于要使θ的测量精度达到0.1°，相应于图象线段长度的分辨率要达到0.032mm。
4.根据权利要求1所述的这种轿车转向管柱角度的在线测量方法，其特征还在于减小测量误差的方法(1)减小摄像的线误差要求被测配件的圆柱豁口与基准台面紧密贴合，零件的圆柱体形变控制在摄像机聚焦范围为限；(2)减小图象边缘线误差在图象处理过程中，应取最小方差为边缘线测量终值。
全文摘要
轿车转向管柱角度的在线测量方法实际零件测量步骤:(1)将一个实际零件与基准台L
文档编号B60S5/00GK1276310SQ0011686
公开日2000年12月13日 申请日期2000年6月29日 优先权日2000年6月29日
发明者杨煜普 申请人:上海交通大学