本發(fā)明涉及的是一種精密檢測領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種三坐標測量機測球表面污染物在機脈沖式清潔方法。

背景技術(shù)：

1、三坐標測量機是極為精密的測量儀器，對環(huán)境的要求極高。然而有時工件檢測過程中產(chǎn)生的碎屑或顆粒物、空氣中的pm2.5顆粒，或是工件本身材料都會附著到三坐標測量機的測球上，造成嚴重的測量誤差，進而降低零件的測量精度。現(xiàn)有三坐標測量機用測頭的測針非常脆弱，清潔過程極易造成測針破壞且清潔效果差，無法實現(xiàn)自動控制。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種三坐標測量機測球表面污染物在機脈沖式清潔方法，通過圖像采集設(shè)備和圖像處理技術(shù)定期檢測測球表面的污染物，一旦測球表面污染物超過設(shè)定的極限值，即將測針移動至污染物清潔裝置內(nèi)，通過對測球表面進行多方向的干冰氣流沖刷進行清潔。在機清潔完成后，測針回到零件檢測的工作任務中，從而在線自動檢測和自動清潔污染物，提高了測量精度，保證了檢測效率。

2、本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

3、本發(fā)明涉及一種基于三坐標測量機測球表面污染物在機脈沖式清潔裝置的在機清潔方法，包括：通過圖像采集設(shè)備對測球表面拍攝并將不同深度圖像輸出至控制器進行污染物量化檢測：當污染物數(shù)量超過閾值，則啟動污染物清潔任務，通過對測球表面進行多方向的干冰氣流沖刷進行清潔并在機清潔完成后，測針回到零件三坐標檢測的工作任務中。

4、所述的三坐標測量機測球表面污染物在機脈沖式清潔裝置，包括：基體、環(huán)布于其外部的三對二位二通電磁換向閥、電磁閥轉(zhuǎn)接件、噴管安裝基管和干冰噴管、圖像采集設(shè)備以及控制器，其中：二位二通電磁換向閥通過安裝座固定于基體外部，電磁閥轉(zhuǎn)接件、噴管安裝基管和干冰噴管依次套接設(shè)置于二位二通電磁換向閥內(nèi)且干冰噴管伸入基體內(nèi)部并正對位于中心的測頭的測針，圖像采集設(shè)備設(shè)置于污染物清潔裝置附近位置并與控制器相連，當檢測到測球表面污染物時，控制測球移動到圖像采集設(shè)備位處，所以圖像采集設(shè)備無需集成在清潔裝置上。

5、所述的污染物量化檢測，所述的污染物量化檢測，在不同深度上拍攝測球表面，將不同深度的圖像合成為一張圖像后，將圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像，識別出污染物的邊緣然后計算所有污染物所占測球表面的面積。

6、技術(shù)效果

7、相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明在機清潔裝置整體緊湊輕巧，且可以克服現(xiàn)有方法的缺點。通過污染物自動檢測和自動清潔，提高了測量精度，保證三坐標測球的精準高效清潔，在測量零件時提高測量精度，且自動化的污染物檢測和自動清潔，可以提高檢測零件的效率。

技術(shù)特征：

1.一種基于三坐標測量機測球表面污染物在機脈沖式清潔裝置的在機清潔方法，其特征在于，包括：通過圖像采集設(shè)備對測球表面拍攝并將不同深度圖像輸出至控制器進行污染物量化檢測：當污染物數(shù)量超過閾值，則啟動污染物清潔任務，通過對測球表面進行多方向的干冰氣流沖刷進行清潔并在機清潔完成后，測針回到零件三坐標檢測的工作任務中；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三坐標測量機測球表面污染物在機脈沖式清潔裝置的在機清潔方法，其特征是，所述的基體上均布三個窗口，該窗口使清潔裝置內(nèi)部與周圍環(huán)境相通。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三坐標測量機測球表面污染物在機脈沖式清潔裝置的在機清潔方法，其特征是，所述的測頭的頂部設(shè)有測桿，測桿的末端設(shè)有測球，兩者組成測針。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三坐標測量機測球表面污染物在機脈沖式清潔裝置的在機清潔方法，其特征是，所述的干冰噴管依次包括：入口端、過渡區(qū)域、主體區(qū)域和出口端，通過干冰噴管射出正對測球的干冰氣流以施加沖擊力，實現(xiàn)單方向清潔力，該單方向清潔力的大小由清潔距離和噴管的內(nèi)腔形狀決定。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于三坐標測量機測球表面污染物在機脈沖式清潔裝置的在機清潔方法，其特征是，所述的清潔距離是指：通過控制干冰噴管和噴管安裝基管旋合的螺距來控制噴管與測球之間的清潔距離，清潔距離的調(diào)節(jié)范圍為3-20mm，調(diào)節(jié)清潔距離可以實現(xiàn)調(diào)節(jié)單方向清潔力的大小。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于三坐標測量機測球表面污染物在機脈沖式清潔裝置的在機清潔方法，其特征是，所述的過渡區(qū)域為從入口過渡到主體區(qū)域之間的直徑快速擴張的區(qū)域，以便快速形成干冰氣流。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于三坐標測量機測球表面污染物在機脈沖式清潔裝置的在機清潔方法，其特征是，所述的入口端為細長管結(jié)構(gòu)，其直徑為0.16mm，長度為0.3mm；主體區(qū)域的直徑為2mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一所述的基于三坐標測量機測球表面污染物在機脈沖式清潔裝置的在機清潔方法，其特征是，所述的脈沖式是指：通過給電磁閥發(fā)送脈沖式的開閉信號，使干冰氣流斷續(xù)噴出以減小測球表面溫度降低的速度，防止測球表面堆積干冰顆粒和冰顆粒。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三坐標測量機測球表面污染物在機脈沖式清潔裝置的在機清潔方法，其特征是，所述的清潔任務是指：將測針移動至測球表面污染物清潔裝置中心，根據(jù)不同規(guī)格的測球，通過調(diào)節(jié)單方向的清潔距離來調(diào)節(jié)單方向清潔力的大??；然后使用電磁閥進行脈沖式清潔，從圓周均布的三個噴管中噴射出干冰氣流，氣流沖擊到測球表面對污染進行清潔。

技術(shù)總結(jié)
一種三坐標測量機測球表面污染物在機脈沖式清潔方法，通過圖像采集設(shè)備對測球表面拍攝并將不同深度圖像輸出至控制器進行污染物量化檢測：當污染物數(shù)量超過閾值，則啟動污染物清潔任務，通過對測球表面進行多方向的干冰氣流沖刷進行清潔并在機清潔完成后，測針回到零件三坐標檢測的工作任務中。本發(fā)明能夠在線自動檢測和自動清潔污染物，提高了測量精度，保證了檢測效率。

技術(shù)研發(fā)人員：馮曉冰,杜正春,唐越,肖域坤,葛廣言,楊赟,曾治霖
受保護的技術(shù)使用者：上海交通大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19