光電式錐螺紋檢測(cè)系統(tǒng)的研究.pdf

1、螺紋制品在機(jī)械工業(yè)中，應(yīng)用廣泛、數(shù)量巨大。螺紋在質(zhì)量上的要求不斷提高。過(guò)去數(shù)十年中，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，螺紋檢測(cè)的手段并沒(méi)有太大的改善。近年來(lái)，新型光電檢測(cè)技術(shù)的飛速發(fā)展使螺紋測(cè)量的自動(dòng)化、高精度、智能化成為可能。
　　采用CCD（ChargeCoupledDevice）采集圖像，利用圖像處理技術(shù)獲得被測(cè)參數(shù)的圖像測(cè)量方法已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于各種檢測(cè)領(lǐng)域。本文設(shè)計(jì)了一種基于圖像測(cè)量的新型光電式錐螺紋參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)的錐螺紋中徑測(cè)

2、量“三針?lè)ā钡难芯?，結(jié)合圖像測(cè)量方法的特性，提出了利用“虛擬量針”測(cè)量錐螺紋定截面中徑的方法，并且理論分析了其所具有的優(yōu)點(diǎn)。
　　本文完成了該系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。根據(jù)系統(tǒng)的測(cè)量精度要求，闡述了系統(tǒng)各個(gè)硬件組成部分的功能和設(shè)計(jì)方案。通過(guò)對(duì)重要變形部件——立柱和光路底板進(jìn)行有限元分析，改進(jìn)設(shè)計(jì)結(jié)果，使關(guān)鍵部件的剛度值滿足了系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)要求。本文基于無(wú)限遠(yuǎn)像距光學(xué)系統(tǒng)原理，完成CCD成像光路設(shè)計(jì)及相關(guān)部件。
　　本文重點(diǎn)論述了對(duì)

3、于錐螺紋牙型數(shù)據(jù)進(jìn)行邊緣定位的技術(shù)。對(duì)于邊緣檢測(cè)、亞像素細(xì)分和邊緣擬合等各種傳統(tǒng)算法進(jìn)行了比較。結(jié)合實(shí)際圖像特點(diǎn)，選取并加以改進(jìn)。提高了Canny算子抗干擾性，利用Hough變換完成螺紋直線邊緣自動(dòng)搜索。通過(guò)亞像素細(xì)分算法，進(jìn)行精確邊緣定位。繼而采用最小中值二乘回歸方法，進(jìn)一步濾除干擾點(diǎn)的影響，擬合出邊緣直線方程。根據(jù)上述圖像算法組合，結(jié)合“虛擬三針”測(cè)量過(guò)程，編制系統(tǒng)應(yīng)用程序，得到所測(cè)螺紋參數(shù)，并開發(fā)了人機(jī)交互的操作界面。