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发动机凸轮轴非接触三维精密测量11 ,21 , 发动机凸轮轴非接触三维精密测量 1 1 ,2 1 ,2 裘建新 , 许晓东 , 檀 亮 ( 1 . 上海工程技术大学 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 . 04 mm 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 G 806 ; T H 161 +. 1 ; TP 391 . 41 文献标志码 : A Non2touch 32D Precise Mea suring of Engine Ca mshaf t Q IU J ian2xin1 , XU Xiao2do ng1 ,2 , TAN Liang1 ,2 ( 1 . College of Mechanical Engineering , Shanghai U niversity of Engineering Science , Shanghai 201620 , China ; 2 . School of Mechanical Engineering , Shanghai J iaoto ng U niversit y , Shanghai 200240 , China) Abstract : The no n2to uch 3D measuring based o n machine visio n was int ro duced into camshaf t p recise measur2 ing . Current CCD 32dimensio nal measuring can’t meet t he requirement s fo r camshaf t’s measuring p recisio n . A Multi2Character Match met ho d based o n t he Polygo nal No n2regular mo del was advanced wit h t he t heo ry of Angle Picking and Angle Matching. This met ho d can solve t he p ro blem of matching difficult y and low p reci2 sio n in t he measuring p rocess f ro m t he Co ded Reference Point met ho d and Self2Character Match met ho d. The 3D measuring experiment o n camshaf t p roves t hat t he no r mal average measuring p recisio n is increased to a new level less t han 0 . 04 mm in t he point2clo uds p hoto merge . This measuring met ho d can effectively increase t he 3D measuring p recisio n of t he do uble2eye CCD . Key words : camshaf t ; machine visio n ; 3D measuring ; character match 发动机凸轮轴是汽车的重要部件 ,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. 由于该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 等 ,所以不能适应工业技术的高速发展1 - 2 .