基于機(jī)器視覺的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪參數(shù)的測量.pdf

1、齒輪是很多機(jī)械設(shè)備中經(jīng)常使用的一類重要傳動(dòng)零件。在工業(yè)發(fā)展的進(jìn)程中,齒輪一直發(fā)揮著不可或缺的作用。在工業(yè)化與信息化時(shí)代的今天,齒輪及其相關(guān)技術(shù)仍是我們研究的熱點(diǎn)方向之一。齒輪的精度直接影響整臺機(jī)器的使用性能與壽命。目前測量齒輪參數(shù)的設(shè)備眾多，如三坐標(biāo)測量機(jī)、齒輪檢測中心等。但這些檢測設(shè)備均因價(jià)格昂貴，且使用和維修技術(shù)性強(qiáng)，而遲遲未得到廣泛應(yīng)用。隨著機(jī)器視覺技術(shù)發(fā)展的步伐之快，在現(xiàn)代測量中因其所具有的效率高、實(shí)時(shí)性好、動(dòng)態(tài)范圍大等諸多優(yōu)點(diǎn)

2、，而受到了廣泛青睞。
　　本文結(jié)合機(jī)器視覺技術(shù)的特點(diǎn)，研制了基于其檢測技術(shù)的齒輪測量系統(tǒng)，主要內(nèi)容包括:檢測系統(tǒng)相關(guān)硬件配置及其選型分析、齒輪視覺測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理與誤差分析等。第一，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的視覺測量平臺，首先分析了圖像采集的過程主要是相機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制；然后對相機(jī)、鏡頭、照明方式、光源等進(jìn)行了選擇，構(gòu)建了測量系統(tǒng)的硬件平臺；最后對齒輪視覺測量系統(tǒng)軟件部分進(jìn)行了開發(fā)設(shè)計(jì)，包括軟件總體結(jié)構(gòu)與各子模塊的設(shè)計(jì)；第二，闡

3、述了齒輪測量中應(yīng)用到的圖像處理技術(shù)如濾波去噪、圖像填充、腐蝕、掩膜處理、邊緣檢測等；第三，闡述了齒輪參數(shù)的測量方案包括齒輪幾何參數(shù)如：齒數(shù)z、模數(shù)m、齒頂圓半徑ra、齒根圓半徑rf等與齒輪單項(xiàng)誤差如：齒距偏差、齒形誤差、齒距累積誤差等參數(shù)的測量方法。最后以一漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪為實(shí)驗(yàn)對象，在物距一定的條件下，首先用選擇的標(biāo)準(zhǔn)件對系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定；然后在相同的視覺測量模型下，采集齒輪圖像，根據(jù)本課題所設(shè)計(jì)的測量方案進(jìn)行測量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這