第3期 2017年3月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：10012265(2017)03007403
DOI:10. 13462/j. cenki. mmtamt. 2017. 03. 019
No.3 Mar.2017
导电滑环在机视觉测量技术研究与系统开发
江鹏，杨肖，习俊通
（上海交通大学机械与动力工程学院，上海
200240)
摘要：精密导电滑环是航空航天领域中常采用的重要部件，对它的制造加工精度的研究具有重要意义。针对传统加工方法无法保证精密导电滑环环槽的加工精度的问题进行了研究，根据影像测量及图像分析原理，提出了一种用于导电滑环环槽在机视觉测量的设备。通过CCD相机采集导电滑环的图像，将测头集成到机床上实现其移动控制，最后根据测量结采生成G代码，实现后续加工的自动化。试验结果表明该设备能够完全代替传统人工加工方式，提高加工的效率和精度。另外该问题解
决方法也适用于类似的机床加工问题中，为机床加工的进一步智能化提供了思路。关键词：导电滑环；视测量；数控机床
中图分类号：TH166：TC659
文献标识码：A
Technology Research and System Development of On-machine
MeasurementforSlipRingBasedonMachineVision
JIANG Peng,YANG Xiao, XI Jun-tong
(School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China)
Abstract : Precise slip ring is one kind of important components widely used in aerospace field. Therefore the researches about its manufacturing precision have far-reaching effects. Focusing on the problem met when manufacturing ring groove on slip ring, a design of a device based on the machine technology was pu forward. The device used CCD camera to c:
capture image of slip ring and integrated the measuring head into
machine tool. The device created G code to realize the automation of the process. The results showed thal the solution could substitute the traditional method and enhanced productivity and precision of slip ring manu-facturing. Besides, the idea for solving this problem is adaptable to similar cases involving the machine tools
and beneficial for the realization of the intelligentialization Key words: slip ring: vision measurement; CNC machine
引言 0
精密导电滑环设备可以用于实现相对旋转的两个装置间的电信号和电流的传输，常常被应用于航空、航天、航海、电子等领域13)。它的质量直接影响到设备的性能和使用寿命。其制造过程中产生的缺陷可能引起设备的整体失效，甚基至造成设备报废，导致重大的经济损失，因而实现导电滑环的高精度高效率的加工具有重要的意义
如图1所示，导电滑环的主体是由环体铜环与树脂绝缘层交替组成4。其上的导电环槽是注塑完成后采用车削的方法加工而成[3]。传统的加工方法是通过工人目测的方式来确定每个环槽下刀的位置，其加工精度和效率完全依赖于工人的视力和操作熟练程度对于精密导电滑环，由于其尺寸小，加工精度要求高，采用传统的加工方式，很难满足其精度要求，
机器视觉方法被广泛应用在检测加工中，如分度收稿日期：20160709；修回日期：20160731
夹具转角测量[6]、齿轮轮廊检测[7]、曲轴加工[8]、耳机孔制造["]、智能磨削[10]、数控机床自动对刀["]等。将机器视觉的方法引入到制造检测中，不仅能够保证较高的精度和效率，还可以避免人工检测带来的主观性和个体差异[]。针对精密导电滑环环槽在加工过程中面临的问题，本文基于影像测量及图像分析原理提出了在机测量定位的方案，通过机器视觉的方法获得每次下刀位置，并最繁生成机床加工的G代码，实现精密导电滑环环槽加工的自动化。
环机
图1
导电滑环结构
*基金项目：国家04重大专项（2014ZX04015021）；国家"973"项目（2014CB046604）；上海市科委项目（15111102203，15111107902）作者简介：江鹏（1991一），男，成都人，上海交通大学预士研究生，研究方向为机器视党与精密测量，（E-mail)maskjp@sjtu.edu.cn。
万方数据