面向航空发动机叶片榫齿轮廓的尺寸测量技术

来源：电子测量技术杂志2023年第24期北京时间：

作者：罗佳睿，黄沁元，黄家雄，曹立佳

单位：1.四川轻化工大学自动化与信息工程学院 自贡 643000; 2.人工智能四川省重点实验室 自贡 643000

摘要：榫齿作为航空发动机叶片的重要组件之一，其轮廓尺寸的精密性决定了叶片安装的牢固性以及发动机工作的安全性。然而，当前工业生产中仍然采用传统的人工投影方式作为测量手段，存在测量效率低、精度不稳定等问题。基于机器视觉技术，提出了针对航空发动机叶片榫齿轮廓尺寸的测量方法并开发了相应测量系统。其采用工业相机实时采集榫齿轮廓图像，通过 HALCON机器视觉软件对榫齿轮廓图像依次进行预处理、边缘提取、几何量特征提取、几何尺寸变换等操作，以此准确获得榫齿轮廓的尺寸信息，并联合Visual Studio 2019设计了相关信息交互的可视化图形软件。测试结果表明，所开发系统在直线和角度上的平均测量精度误差可分别控制在0.023 6 mm和0.270 1°以内，且单次测量耗时不超过2 s。相比于传统的人工投影测量方法，显著提升了测量的精度和速度，且降低了人工成本，拥有更友好的现场部署潜力。

关键词：叶片榫齿轮廓;机器视觉;HALCON;图像处理;尺寸测量

基金资助：自贡市工业企业技术创新项目(2021QYCX07)、四川轻化工大学研究生创新基金(Y2022126)项目资助