为了验证RFACMS的各项设计功能,进行了一系列试验,包括:AutoCAD输出的DXF文件中提取工件几何结构:由工件几何结构生成识别用MORLC样本;视觉子系统的识别及定位、定向;工件检测规划的自动生成;工件的规划测头测量行走路径向实际测头测量行走路径的转换;工件的自动检测等,获得了令人满意的结果。实验是在OPTON UMC850型计量型数控三坐标测量机上进行的,工件建模子系统、检测规划子系统及视觉子系统由一台IBM PC控制运行。视觉子系统由CCD摄像机和图像采集卡构成,其分辨率为512×512,256灰度级。下面给出一个工件的部分实验数据:
工件的零件图如图2所示。工件的几何结构如下:
图2 实验工件零件图
Workpiece Name:wpl PS_amount=4
PS_No:1
PS_name:BOX,PST_type=22
PS_parameters:Length=80.000,Wide=60.000,Hight=30.000
PS_pos itio n:x=-80.000,y=-30.000,z=0.000
PS_No:2
PS_name:CYLINDER,PST_type=12
PS_parameters:Radius=15.000,Hight=30.000
PS_position:x=0.000,y=0.000,z=0.000
PS_No:3
PS_name:CYLINDER,PST_type=21
PS_parameters:Radius=30.000,Hight=30.000,Start_Angle=270.000,End_Angle=
90.000
PS_position:x=0.000,y=0.000,z=0.000
PS_NO:4
PS_name:CONE,PST_type=22
PS_parameters:Radius=20.000,Hight=30.000
PS_position:x=-45.000,y=0.000,z=60.000
表1给出了工件的MORLC坐标样本和长度样本。工件定位中心在工件坐标系中的位置为X=-31.852 Y=0.000,主轴方向与工件坐标系X轴的夹角:α=0°。
表1 工件的MORLC坐标样本和长度样本(M=0,m=1,n=8)
工件的部分规划无碰撞测头测量行走路径如下:
Inspection Probe Path of WP1
Bore 101:Datuml,Cylindricityl,Diameterl
move_to(0,0,67);move_to(O,0,37);
move_to(8,0,23),touch(11,0,23),
move_to(8,0,23);
move_to(0,8,23),touch(0,11,23),
move_to(0,8,23);
move_to(-8,0,23),touch(-11,0,23),
move_to(-8,0,23);
move_to(O,-8,23),touch(O,-11,23),
move_to(0,-8,23);(www.daowen.com)
move_to(0,-8,7),touch(0,-11,7),
move_to(0,-8,7);
move_to(8,0,7),touch(11,0,7),
move_to(8,0,7);
move_to(0,8,7),touch(0,11,7),
move_to(0,8,7);
move_to(-8,0,7),touch(-11,0,7);
move_to(0,0,37);
Cylinder 101:Radius 1
move_to(28.334,-23.783,37);
move_to(28.334,-23.783,15),
touch(26.046,-21.855,15),
move_to(28.334,-23.783,15);
move_to(36.003,-23.783,15);
move_to(36.003,-8,533,15),
touch(33.084,-7.8414,15),
move_to(36.003,-8.533,15);
move_to(37,-8.533,15),
move_to(37,8.533,15);
move_to(36.003,8.533,15),
touch(-33.084,7.8414,15),
move_to(36.003,8.533,15);
move_to(36.003,23.783,15);
move_to(28.334,23.783,15),
touch(26.046,21.855,15),
move_to(28.334,23.783,15);
Face 104:distance3
move_to(-87,-37,23);
move_to(-40,-37,15),touch(-40,-34,15),
move_to(-40,-37,15);
End of PATH
对工件在CNC-CMM工作台上的不同位置方向进行了测量。根据视觉识别结果从RFAC-MS数据库中取出工件原始测量路径,再根据视觉子系统对工件定位定向结果修正原始测量路径,由CNC-CMM进行测量,部分测量结果如表2所示。测量结果不受工件在CNC-CMM工作台上的位置和方向的影响。由测量结果可以看出RFACMS各子系统工作正常,它对工件进行的检测是有效可靠的。
表2 工件在CMM工作台不同位置和不同方向的部分测量结果 (单位:mm)
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