基于機(jī)器視覺(jué)的螺紋測(cè)判系統(tǒng)的研究.pdf

1、螺紋是一種互換性和標(biāo)準(zhǔn)化程度要求很高的機(jī)械零件,廣泛的應(yīng)用在機(jī)電設(shè)備和儀器儀表中。螺紋的接觸式檢測(cè)包括對(duì)螺紋合格性的綜合性檢驗(yàn)和確定中徑、螺距、牙型角等某一幾何參數(shù)量值的單參數(shù)測(cè)量。一般手工使用螺紋量規(guī)實(shí)現(xiàn)螺紋的綜合性檢驗(yàn),使用三針?lè)?、雙球法等實(shí)現(xiàn)螺紋的單項(xiàng)測(cè)量,而且需要根據(jù)被測(cè)螺紋的種類、尺寸查找相應(yīng)的螺紋標(biāo)準(zhǔn),人工判斷被測(cè)螺紋是否合格,檢測(cè)速度慢、效率低,容易造成人為誤差。
　　 機(jī)器視覺(jué)技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的一

2、門新興技術(shù),將其應(yīng)用于螺紋幾何參數(shù)量值的測(cè)量可提高檢測(cè)效率,實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量。本文運(yùn)用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了公制、美制外螺紋的中徑、螺距、牙型角等參數(shù)的非接觸測(cè)量,利用WINDOWS操作系統(tǒng)平臺(tái)和C++-Builder6.0設(shè)計(jì)了螺紋測(cè)判軟件系統(tǒng)。具體工作內(nèi)容如下:
　　 (1)設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的二維數(shù)控機(jī)械平臺(tái)作為螺紋的測(cè)量平臺(tái),并以單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)該平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)螺紋測(cè)量平臺(tái)橫向/縱向移動(dòng)的控制；設(shè)計(jì)了機(jī)械平臺(tái)位移量

3、的測(cè)量模塊,采用光柵尺作為平臺(tái)位移的檢測(cè)裝置,設(shè)計(jì)以單片機(jī)和FPGA為核心的硬件電路,實(shí)現(xiàn)了對(duì)光柵尺輸出信號(hào)的采集、處理和與計(jì)算機(jī)的通訊。
　　 (2)設(shè)計(jì)了螺紋圖像處理模塊,利用DirectShow技術(shù)完成了螺紋的視頻采集,得到了被測(cè)螺紋的圖像信息,通過(guò)對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理、濾波、邊緣提取等,獲取了螺紋的輪廓信息。
　　 (3)設(shè)計(jì)了外螺紋參數(shù)測(cè)量模塊,根據(jù)光柵信號(hào)處理模塊得到的螺紋測(cè)量平臺(tái)的位移量和圖像處理后獲得的螺紋輪

4、廓信息,實(shí)現(xiàn)了螺紋中徑、牙型角和螺距等參數(shù)的測(cè)量。
　　 (4)在C++Builder6.0開(kāi)發(fā)環(huán)境下,根據(jù)公制和美制統(tǒng)一螺紋的各個(gè)螺紋標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)了外螺紋評(píng)定模塊,該模塊根據(jù)被測(cè)螺紋的標(biāo)稱參數(shù)計(jì)算出螺紋的中徑允值范圍,并判斷被測(cè)螺紋的中徑測(cè)量值是否在其中徑允值范圍內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)被測(cè)螺紋合格性的判斷；設(shè)計(jì)三針?lè)y(cè)量評(píng)判螺紋模塊,該模塊可根據(jù)被測(cè)螺紋的標(biāo)稱參數(shù)計(jì)算出測(cè)量所需的三針針徑,并根據(jù)中徑測(cè)量值判斷出被測(cè)螺紋是否合格。