本实用新型专利技术公开了一种汽车后桥差速器中螺旋锥齿轮齿面接触区的检测装置，包括底板、安装在底板上用于支撑汽车后桥差速器的差速器支撑座，以及用于驱动汽车后桥差速器旋转的电机；包括工业计算机,以及以固定的角度朝向待检测螺旋锥齿轮齿面设置的CCD相机；所述工业计算机内设置有图像采集卡，所述CCD相机的数据传输端连接到所述图像采集卡。包括PLC控制器，以及用于驱动所述电机的电机控制器，所述电机控制器和所述工业计算机均电连接至所述PLC控制器。本实用新型专利技术具有方便实现对汽车后桥差速器中螺旋锥齿轮齿面接触区的信息采集，结构简单，制造成本较低，操作方便；补光效果好，有利于提高照片的清晰度，提高信息采集的精确度等优点。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及齿轮检测
，特别的涉及一种汽车后桥差速器中螺旋锥齿轮齿面接触区的检测装置。
技术介绍
目前，螺旋锥齿轮齿面接触区检测方法主要有目测法和数字图像检测法。目测法是普遍采用的检测方法之一，其检测原理是将汽车后桥差速器安装在滚动检验机上，在螺旋锥齿轮的齿面上涂上着色剂，齿轮运转致着色剂脱落后所得齿面接触区。此检测方法主要依赖观察者的经验，观察者视角的相对位置相对于各个齿面都是不断变化的，容易导致人工检测产品出现合格率和效率低下，受人为经验限制致使精确度不高且无法满足实时在线检测，并且目测法只能进行定性的分析，无法定量检测。而数字图像检测法主要有两种，一种是利用双目视觉检测技轮齿接触区。根据大齿轮的转动摄录连续轮齿的各接触区，图像数字化处理后存储以备分析，可独显或若干交互重合以显示接触区变化。但是，该方法的缺点是双目CCD摄像机易受视场限制，测量范围小、标定复杂且价格昂贵。另一种是将轮齿表面进行着色处理并用CCD摄像机拍摄轮齿表面图像存储。随后齿轮对接触啮合并用照相机看轮齿表面以获得另一组成像。然后将接触后各轮齿成像减去未接触的相应成像，所得成像差值就是接触区。但是，该方法的缺点是接触成像不能分配到具体的坐标系中，不能得到接触区在轮齿上的相对位置和真实面积。因此亟需设计一种螺旋锥齿轮接触区的检测方法，经济有效的检测出螺旋锥齿轮接触时的接触区面积和接触区所处相对位置，这对增加齿轮的装配精度和使用寿命具有重要意义。为此，技术人设计了一种汽车后桥差速器中螺旋锥齿轮齿面接触区的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：a、相机的标定：采用CCD相机以固定角度对螺旋锥齿轮的齿面接触区进行拍照，拍照时，利用标定板对相机进行标定，确定齿面上任意两点的实际距离与相机中对应两点的像素距离之间的转换比例，找出转换比例最小的两点，并选取两点的中点为相机的坐标原点；b、检测图像的拍摄：采用上述CCD相机以相同角度对涂有着色剂的螺旋锥齿轮的齿面接触区进行拍照，划定ROI区域；c、对ROI区域的图像利用灰度差值进行接触区边缘拾取，获取接触区边缘上的各点到相机的坐标原点之间的像素值，并将该像素值与对应的转换比例相乘，从而确定接触区在齿面上的实际位置和边缘，并计算出接触区的面积。但是，在检测过程中，还需要进一步考虑如何能够方便实现对汽车后桥差速器中螺旋锥齿轮齿面接触区的信息采集等问题。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本技术所要解决的技术问题是：如何提供一种能够方便实现对汽车后桥差速器中螺旋锥齿轮齿面接触区的信息采集，结构简单，制造成本较低，操作方便的汽车后桥差速器中螺旋锥齿轮齿面接触区的检测装置。为了解决上述技术问题，本技术采用了如下的技术方案：一种汽车后桥差速器中螺旋锥齿轮齿面接触区的检测装置，其特征在于，包括：一个汽车后桥差速器驱动装置，包括底板、安装在底板上用于支撑汽车后桥差速器的差速器支撑座，以及用于驱动汽车后桥差速器旋转的电机；一个机器视觉系统，包括工业计算机,以及以固定的角度朝向待检测螺旋锥齿轮齿面设置的CCD相机；所述工业计算机内设置有图像采集卡，所述CCD相机的数据传输端连接到所述图像采集卡；一个测控系统，包括PLC控制器，以及用于驱动所述电机的电机控制器，所述电机控制器和所述工业计算机均电连接至所述PLC控制器。检测前，先将待检测汽车后桥差速器中螺旋锥齿轮进行清洗，然后将清洗后的汽车后桥差速器安装在差速器支撑座上，并用联轴器将汽车后桥差速器的主传动轴与电机的输出轴相连；使用着色剂对汽车后桥差速器中螺旋锥齿轮的轮齿进行定量着色；检测时，由PLC控制器通过电机控制器驱动电机旋转，带动汽车后桥差速器转动，同时采用CCD相机对螺旋锥齿轮齿面接触区进行拍照，并将照片通过数据传输端输送到图像采集卡中，完成图像的采集。上述装置能够方便地实现对汽车后桥差速器中螺旋锥齿轮齿面接触区的信息采集，结构简单，制造成本较低，操作方便。作为优化，所述机器视觉系统还包括用于增强待检测螺旋锥齿轮齿面区域的光照效果的补光灯，所述补光灯通过补光灯支架安装在所述底板上。这样，通过补光灯增强待检测螺旋锥齿轮齿面区域的光照效果，能够使CCD相机拍摄的照片更加清晰，有利于提高信息采集的准确性。作为优化，所述补光灯支架包括由下向上依次嵌套设置的若干个伸缩杆，最里层的伸缩杆的顶部设置有能够绕顶点旋转的补光灯安装座，所述补光灯固定设置在所述补光灯安装座上。使用时，可以通过伸缩杆调整补光灯支架的高度，然后将补光灯安装座绕最里层的伸缩杆的顶部旋转，调整补光灯的补光角度。这样，能够进一步提高照片的清晰度，提高信号采集的准确性。作为优化，所述测控系统还包括用于检测轮齿位置的光电传感器，所述光电传感器与所述PLC控制器相连；所述PLC控制器具有用于控制CCD相机的快门工作的快门输出端，所述快门输出端电连接至所述CCD相机。检测时，光电传感器一旦检测到设定的轮齿位置，并将检测信号输入到PLC控制器中，PLC控制器根据该信号通过快门输出端控制CCD相机的快门工作，对螺旋锥齿轮齿面接触区进行拍照，有利于提高拍照区域的一致性，进而提高信号采集的准确性。作为优化，所述CCD相机上安装有远心镜头，所述远心镜头内具有带通滤光片。这样，采用远心镜头可以实现焦距的调节、视场的调节以及放大倍率的调节，避免采集的图像失真，有利于提高图像采集精度。带通滤光片可以实现光谱的过滤，避免其他波长的光线对图像采集的干扰，提高图像采集精度。综上所述，本技术具有方便实现对汽车后桥差速器中螺旋锥齿轮齿面接触区的信息采集，结构简单，制造成本较低，操作方便；补光效果好，有利于提高照片的清晰度，提高信息采集的精确度等优点。附图说明图1为本技术一实施例的结构示意图。图2为汽车后桥差速器中螺旋锥齿轮接触区示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的详细说明。具体实施时，如图1～图2所示，一种汽车后桥差速器中螺旋锥齿轮齿面接触区的检测装置，包括：一个汽车后桥差速器驱动装置，包括底板11、安装在底板11上用于支撑汽车后桥差速器的差速器支撑座12，以及用于驱动汽车后桥差速器旋转的电机13；一个机器视觉系统，包括工业计算机21,以及以固定的角度朝向待检测螺旋锥齿轮齿面设置的CCD相机22；所述工业计算机21内设置有图像采集卡，所述CCD相机22的数据传输端连接到所述图像采集卡。一个测控系统，包括PLC控制器，以及用于驱动所述电机13的电机控制器，所述电机控制器和所述工业计算机21均电连接至所述PLC控制器。检测前，先将待检测汽车后桥差速器中螺旋锥齿轮进行清洗，然后将清洗后的汽车后桥差速器安装在差速器支撑座上，并用联轴器将汽车后桥差速器的主传动轴与电机的输出轴相连；使用着色剂对汽车后桥差速器中螺旋锥齿轮的轮齿进行定量着色；检测时，由PLC控制器通过电机控制器驱动电机旋转，带动汽车后桥差速器转动，同时采用CCD相机对螺旋锥齿轮齿面接触区进行拍照，并将照片通过数据传输端输送到图像采集卡中，完成图像的采集。上述装置能够方便地实现对汽车后桥差速器中螺旋锥齿轮齿面接触区的信息采集，结构简单，制造成本较低，操作方便。实施时，所述机器视觉系统还包括用于增强待检测螺旋锥齿轮齿面区域的光照效本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种汽车后桥差速器中螺旋锥齿轮齿面接触区的检测装置，其特征在于，包括：一个汽车后桥差速器驱动装置，包括底板（11）、安装在底板（11）上用于支撑汽车后桥差速器的差速器支撑座（12），以及用于驱动汽车后桥差速器旋转的电机（13）；一个机器视觉系统，包括工业计算机（21）,以及以固定的角度朝向待检测螺旋锥齿轮齿面设置的CCD相机（22）；所述工业计算机（21）内设置有图像采集卡，所述CCD相机（22）的数据传输端连接到所述图像采集卡；一个测控系统，包括PLC控制器，以及用于驱动所述电机（13）的电机控制器，所述电机控制器和所述工业计算机（21）均电连接至所述PLC控制器。
【技术特征摘要】
1.一种汽车后桥差速器中螺旋锥齿轮齿面接触区的检测装置，其特征在于，包括：一个汽车后桥差速器驱动装置，包括底板（11）、安装在底板（11）上用于支撑汽车后桥差速器的差速器支撑座（12），以及用于驱动汽车后桥差速器旋转的电机（13）；一个机器视觉系统，包括工业计算机（21）,以及以固定的角度朝向待检测螺旋锥齿轮齿面设置的CCD相机（22）；所述工业计算机（21）内设置有图像采集卡，所述CCD相机（22）的数据传输端连接到所述图像采集卡；一个测控系统，包括PLC控制器，以及用于驱动所述电机（13）的电机控制器，所述电机控制器和所述工业计算机（21）均电连接至所述PLC控制器。2.如权利要求1所述的汽车后桥差速器中螺旋锥齿轮齿面接触区的检测装置，其特征在于，所述机器视觉系统还包括用于增强待检测螺旋锥齿轮齿面区域的光...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝建军，蒋硕，何青松，杜宗顺，李俊，钱广顺，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：新型
国别省市：重庆;50
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