发动机凸轮轴非接触三维精密测量

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1、发动机凸轮轴非接触三维精密测量发动机凸轮轴非接触三维精密测量发动机凸轮轴非接触三维精密测量发动机凸轮轴非接触三维精密测量发动机凸轮轴非接触三维精密测量发动机凸轮轴非接触三维精密测量发动机凸轮轴非接触三维精密测量第23卷第l期2009年3月上海工程技术大学学报JOURNALOFSHANGHAIUNIVERSITYOFENGINEERINGSCIENCEVo1.23NO.1Mar.2009文章编号:1009—444X(2009)01—000l一05发动机凸轮轴非接触三维精密测量裘建新,许晓东.,檀亮(1上海工

2、程技术大学机械工程学院,上海201620;2.上海交通大学机械与动力工程学院,上海200240)摘要:从测量方法入手,以角点提取及角点匹配算法理论为基础,提出了基于多边不规则模型的特征匹配方法,解决了凸轮轴检测过程中,使用编码标记点与自身特征产生的匹配困难以及造成精度不高的问题.对凸轮轴的三维测量实验验证,基于多边不规则模型的特征匹配方法,使拍摄拼接的法向平均测量精度达到小于0.04mm的水平.所提出的测量方法能够有效地提高双目CCD三维测量精度.关键词:凸轮轴;机器视觉;三维测量;特征匹配中图分类号:T

3、G806;TH1611;TP391.41文献标志码:ANon-touch3一DPreciseMeasuringofEngineCamshaftQIUjian—xin.XUXiao—dong一.TANLiang,.(1.CollegeofMechanicalEngineering,ShanghaiUniversityofEngineeringScience,Shanghai201620,China;2SchoolofMechanicalEngineering,ShanghaiJiaotongUniversi

4、ty,Shanghai200240,China)Abstract:Thenon—touch3Dmeasuringbasedonmachinevisionwasintroducedintocamshaftprecisemeasur～ing.CurrentCCD3一dimensionalmeasuringcan’tmeettherequirementsforcamshaft’Smeasuringprecision.AMulti--CharacterMatchmethodbasedonthePolygonalN

5、on—.regularmodelwasadvancedwiththetheoryofAnglePickingandAngleMatching.ThismethodcansolvetheproblemofmatchingdifficultyandlowprecisioninthemeasuringprocessfromtheCodedReferencePointmethodandSelf～CharacterMatchmethod.The3Dmeasuringexperimentoncamshaftprove

6、sthatthenormalaveragemeasuringprecisionisincreasedtoanewlevellessthan0.04mminthepoint～cloudsphotomerge.Thismeasuringmethodcaneffectivelyincreasethe3Dmeasuringprecisionofthedouble—eyeCCD.Keywords:camshaft;machinevision;3Dmeasuring;charactermatch发动机凸轮轴是汽车的重

7、要部件,属于典型的细长轴类零件.它的功能是驱动发动机整个配气系统及其附件,使其快速,准确地吞吐大量燃气,保证正确的配气相位和按一定运动规律控制气门组定时开闭.其中,凸轮轴上各凸轮的廓线形状和尺寸是影响气门开闭间隙大小和配气效率的主要因素,直接关系到整个发动机的充气系数,功率输出,动力性能以及废气排放.发动机凸轮轴制造质量与汽车运行的动力性,舒适性息息相关.目前,一般工厂都采用二维测量方法对凸轮轴进行检测.但是,二维测量的方法逐渐暴露出很多局限性,如需要多台检测设备,检测全局性差,成本高,效率低,不能适应工

8、业技术的高速发展HJ.为此,本文引入一种全局性的测量方法,利用双目CCD对汽车发动机凸轮轴进行非接触三维测量.虽然CCD在二维轮廓测量中已经实现微米级收稿日期:2008—09—16基金项目:上海市教育委员会科研项目(O6NzDc)1)作者简介:裘建新(1946),男,浙江嵊州人,教授,硕士,研究方向为光机电一体化设计制造?2?上海工程技术大学学报第23卷精度,但是在三维测量上只能达到0.05mrn的精度.因为双目CCD三维测量