本发明属于检测,具体涉及一种飞机导管对合角度测量方法及测量系统。
背景技术:
1、管路系统广泛应用于航空航天等复杂产品中,是产品各系统中物质与能量传输的重要通道。在实际管路系统的安装过程中,导管在对接位置处的装配偏差会使连接件产生装配应力,进而影响整个管路系统的密封性能以及导管的使用寿命;因此,导管对合角度是评价导管装配偏差的一项重要指标,在安装时需要严格控制导管的对合角度。
2、在航空制造业中,因为飞机舱位空间的影响,以及导管通常是沿着各飞机舱位的内部结构件进行固定布局,并且由于导管对合角度为空间向量角度,使得采用传统的如量角器等测量方法难以实现对导管对合角度的测量。采用结构光三维扫描、摄影测量等光学三维测量手段,对导管外形扫描拟合导管轴线的测量方式时,由于导管贴着飞机舱位内壁进行安装,导致无法获得足够的三维点云来拟合导管轴线,同样难以实现对导管对合角度的准确测量。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种飞机导管对合角度测量方法及测量系统,以解决飞机导管由于安装位置等方面的限制导致难以对飞机导管对合角度进行测量的问题。
2、本发明通过下述技术方案实现:
3、飞机导管对合角度测量系统,包括双目视觉测量系统和测量特征工装;
4、所述测量特征工装上设置有多个用于将测量特征工装在导管上定位安装的定位配合面,所述测量特征工装表面设置有两个特征点位,且当测量特征工装在导管上定位安装时,测量特征工装上的两个特征点位的中心位于与导管轴线平行的直线上。
5、作为对上述技术方案的进一步改进,所述测量特征工装包括呈对称设置的两个倾斜定位板和连接两个倾斜定位板的水平定位板,在测量特征工装上形成有呈v形截面的开口结构,所述倾斜定位板、水平定位板的内表面形成所述的定位配合面。
6、作为对上述技术方案的进一步改进,所述特征点位沿水平定位板轴线方向间隔设置在水平定位板的上表面。
7、作为对上述技术方案的进一步改进,所述特征点位的直径小于水平定位板内表面的宽度。
8、作为对上述技术方案的进一步改进,所述特征点位为设置在测量特征工装表面的凹槽。
9、作为对上述技术方案的进一步改进,所述测量特征工装上开口结构的夹角θ、水平定位板内表面宽度w及待测对接导管的直径d满足以下条件:
10、作为对上述技术方案的进一步改进,飞机导管对合角度测量系统还包括控制系统,所述控制系统用于根据双目视觉测量系统的两个相机所得到的图像中测量特征工装上各个特征点位中心点的坐标,得到各个特征点位中心点对应双目测量系统的空间坐标点的像点的数学模型,并将位于同一测量特征工装上的两个特征点位中心点对应的像点分别拟合成一条直线,通过计算两条直线的空间夹角得到飞机导管对合角度。
11、另一方面,本发明中还提供一种飞机导管对合角度测量方法,采用所述的飞机导管对合角度测量系统,包括以下步骤:
12、s01、在待测量的两个对接导管上分别定位安装一个测量特征工装;
13、s02、采用双目视觉测量系统的两个相机分别获取两个测量特征工装的图像;
14、s03、获取两个相机所得到的图像中测量特征工装上各个特征点位中心点的坐标;
15、s04、根据获取的特征点位中心点的坐标得到各个特征点位中心点对应双目测量系统的空间坐标点的像点的数学模型;
16、s05、将位于同一测量特征工装上的两个特征点位中心点对应的像点分别拟合成一条直线,计算所得到的两条直线的空间夹角,即得到两个对接导管的导管对合角度。
17、作为对上述技术方案的进一步改进,步骤s03中,采用canny算法对相机所得到的图像中测量特征工装上各个特征点位图像进行边缘提取,通过对边缘拟合得到特征点位中心点的坐标。
18、作为对上述技术方案的进一步改进,步骤s05中,根据特征点位中心点对应双目测量系统的空间坐标点的坐标值,得到同一测量特征工装上两个特征点位中心点所形成的空间向量;根据所得到的两个空间向量,计算得到两条直线的空间夹角。
19、本发明与现有技术相比,具有以下有益效果:
20、本发明测量方法采用与导管能够形成良好配合的测量特征工装,通过测量特征工装上的特征点位来获取导管轴线的特征,将对导管空间角度的测量转化为对两个测量特征工装上两个标记点的中心点所拟合形成的直线的空间夹角的计算,简化了对导管空间角度的测量,能够满足飞机导管在安装位置等方面存在限制的情况下,对飞机导管对合角度的精确测量。
1.飞机导管对合角度测量系统,其特征在于,包括双目视觉测量系统和测量特征工装;
2.根据权利要求1所述的飞机导管对合角度测量系统,其特征在于,所述测量特征工装包括呈对称设置的两个倾斜定位板和连接两个倾斜定位板的水平定位板,在测量特征工装上形成有呈v形截面的开口结构,所述倾斜定位板、水平定位板的内表面形成所述的定位配合面。
3.根据权利要求2所述的飞机导管对合角度测量系统,其特征在于,所述特征点位沿水平定位板轴线方向间隔设置在水平定位板的上表面。
4.根据权利要求3所述的飞机导管对合角度测量系统,其特征在于,所述特征点位的直径小于水平定位板内表面的宽度。
5.根据权利要求1所述的飞机导管对合角度测量系统,其特征在于,所述特征点位为设置在测量特征工装表面的凹槽。
6.根据权利要求2所述的飞机导管对合角度测量系统,其特征在于,所述测量特征工装上开口结构的夹角θ、水平定位板内表面宽度w及待测对接导管的直径d满足以下条件:
7.根据权利要求1所述的飞机导管对合角度测量系统,其特征在于,还包括控制系统,所述控制系统用于根据双目视觉测量系统的两个相机所得到的图像中测量特征工装上各个特征点位中心点的坐标,得到各个特征点位中心点对应双目测量系统的空间坐标点的像点的数学模型,并将位于同一测量特征工装上的两个特征点位中心点对应的像点分别拟合成一条直线,通过计算两条直线的空间夹角得到飞机导管对合角度。
8.飞机导管对合角度测量方法,其特征在于,采用权利要求1-7中任一项所述的飞机导管对合角度测量系统,包括以下步骤:
9.根据权利要求8所述的飞机导管对合角度测量方法,其特征在于,步骤s03中,采用canny算法对相机所得到的图像中测量特征工装上各个特征点位图像进行边缘提取,通过对边缘拟合得到特征点位中心点的坐标。
10.根据权利要求8所述的飞机导管对合角度测量方法,其特征在于,步骤s05中,根据特征点位中心点对应双目测量系统的空间坐标点的坐标值,得到同一测量特征工装上两个特征点位中心点所形成的空间向量;根据所得到的两个空间向量,计算得到两条直线的空间夹角。

