一种基于轴类零件参数测量系统的轴类零件参数测量方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于轴类零件参数测量系统的轴类零件参数测量方法，所述轴类零件参数测量系统包括：工控机、集线器、图像采集系统、运动控制系统及光栅尺。所述轴类零件参数测量方法包括：判断是否设置新的轴零件类型或选择系统已有的轴零件类型；装载轴零件；选择测量模式，包含参数测量、形位测量和影像测量；保存测量结果，判断待测轴零件质量合格与否；继续同一个轴类零件或更换轴类零件测量；参数保存，结果输出。本发明专利技术的优点有：测量精度高，测量速度快，测量参数多，可以满足对各种各样轴类零件的参数测量需求，能很好的适应市场变化，具有广阔的市场前景。

A Measuring System of Shaft Parts'Parameters and Its Measuring Method

The invention discloses a parameter measurement system for shaft parts and a parameter measurement method for shaft parts. The system comprises an industrial computer, a hub, an image acquisition system, a motion control system and a grating ruler. The method includes: judging whether to set a new type of shaft parts or select the existing type of shaft parts in the system; loading the shaft parts; selecting the measurement mode, including parameter measurement, shape and position measurement and image measurement; preserving the measurement results to determine whether the quality of the shaft parts to be measured is qualified; continuing the measurement of the same shaft parts or replacing the shaft parts; parameter preservation and output of the results. The invention has the advantages of high measurement accuracy, fast measurement speed and many measurement parameters, which can meet the requirements of parameter measurement for various shaft parts, can adapt to market changes well, and has broad market prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种轴类零件参数测量系统及其测量方法
本专利技术涉及轴类零件参数测量
，具体的说是涉及一种轴类零件参数测量系统及其测量方法。
技术介绍
随着轴类零件工艺的发展，加工的尺寸精度要求越来越严格，产品样式也越来越多，要保证产品质量就需要频繁的检测轴类零件尺寸和各种参数。由于轴类零件是机械设备的核心部件，故而轴类零件的合格与否对设备运行具有重要影响。对轴类零件参数测量时，通常其需测参数众多，尺寸种类各异，公差要求不一且精度要求高。采用人工测量，速度慢，出错率高，且易受主观影响；采用线阵扫描型轴检仪，相机昂贵，成本高，拼接精度与伺服运动定位精度有关；采用影像测量仪，测量参数少，价格昂贵非平行背光源，边缘模糊，不能获得零件整体图像，自动化程序不高。因此，设计一种测量精度高，测量速度快，测量参数多，自动化程度高，价格实惠，可以保证轴类零件测量可靠性的轴类零件参数测量系统及其测量方法，显然具有积极的现实意义。
技术实现思路
针对
技术介绍
中现有轴类零件参数测量技术所述存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种测量精度高，测量速度快，测量参数多，自动化程度高，价格实惠，可以保证轴类零件测量可靠性的轴类零件参数测量系统及其测量方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种轴类零件参数测量系统，包含工控机、集线器、图像采集系统、运动控制系统及光栅尺位移传感器；所述工控机与集线器有线连接，用来控制运动控制系统移动图像采集系统拍取待测轴零件各工位处的图像；所述集线器分别与图像采集系统、运动控制系统及光栅尺位移传感器有线连接，用于实现工控机与图像采集系统、运动控制系统和光栅尺位移传感器的通信；所述图像采集系统设置在运动控制系统上，用于摄取待测轴零件各工位处的图像并传输给工控机；所述运动控制系统设置在支撑架上，用于控制图像采集系统及光栅尺位移传感器移动；所述光栅尺位移传感器分别与图像采集系统及支撑架连接，用于记录图像采集系统移动距离及待测轴零件轴长。上述参数测量系统中，所述图像采集系统包含带远心镜头的工业相机及平行背光源，所述带远心镜头的工业相机设置在待测轴零件一侧，所述平行背光源设置在待测轴零件另一侧，所述带远心镜头的工业相机与平行背光源平行相对且均位于运动控制系统上。上述参数测量系统中，所述运动控制系统包含升降气缸、滑动块、固定块、导轨及运动臂；所述升降气缸设置在支撑架顶部并通过其活塞杆与所述滑动块连接；所述滑动块滑动设置在所述导轨上端上，所述导轨固定在所述支撑架前侧，所述滑动块通过升降气缸的推动作用沿着导轨在支撑架前侧上竖向来回滑移；所述固定块设置在所述导轨下部并与所述支撑架固定连接；所述滑动块与所述固定块上下相对应配合，用于固定待测轴零件；所述运动臂与所述支撑架后侧连接并跨设在支撑架的左右两侧，所述运动臂沿着支撑架后侧竖向来回滑移；所述运动臂一端设置着所述带远心镜头的工业相机，另一端设置着所述平行背光源。上述参数测量系统中，所述运动控制系统包含升降气缸、滑动块、固定块、导轨及运动臂；所述升降气缸设置在支撑架一端并通过其活塞杆与所述滑动块连接；所述滑动块滑动设置在所述导轨一端上，所述导轨固定在所述支撑架顶部，所述滑动块通过升降气缸的推动作用沿着导轨在支撑架顶部上水平来回滑移；所述固定块设置在所述导轨另一端并与所述支撑架固定连接；所述滑动块与所述固定块左右相对应配合，用于固定待测轴零件；所述运动臂与所述支撑架底部连接并跨设在支撑架的前后两侧，所述运动臂沿着支撑架顶部水平来回滑移；所述运动臂一端设置着所述带远心镜头的工业相机，另一端设置着所述平行背光源。上述参数测量系统中，在设有工业相机的支撑架侧还设置着所述光栅尺位移传感器；所述光栅尺位移传感器的光栅读数头固定在与工业相机同侧的支撑架侧面上，所述光栅尺位移传感器的标尺光栅固定在工业相机上。上述参数测量系统中，所述工位设置在待测轴零件截面直径发生变化的位置。本专利技术还提供了一种使用轴类零件参数测量系统进行轴类零件参数测量的方法，包含如下步骤：步骤1、根据需要判断是否设置新的轴零件类型或选择系统已有的轴零件类型；步骤2、若测量系统中有与待测轴零件相同且测量类型已设定好的轴零件类型时，则无需设置新的轴零件类型，只需从系统已有设定好的轴零件类型中，选定与待测轴零件相匹配的轴零件类型后，即可进行后续的参数测量或形位测量或影像测量；步骤3、若测量系统中没有与待测轴零件相同且已测量类型已设定好的轴零件类型时，则需先进行新的轴零件类型设置，然后再进行后续的参数测量或形位测量或影像测量；步骤4、新轴零件类型设置：将一个与待测轴零件相同且参数已知轴零件作为参照进行新轴零件类型设定，其具体步骤如下：4.1)设置新轴零件工位：将与待测轴零件相同且参数已知轴零件截面直径发生变化的各个位置设置为测量工位；4.2)拍取各工位处的工位图像：通过工控机控制运动控制系统移动图像采集系统拍取参数已知轴零件在4.1)中已经设置好的各工位处的工位图像；4.3)获取参数已知轴零件完整轮廓图像：通过工控机对拍取到的参数已知轴零件各工位处的工位图像进行拼接，得到参数已知轴零件的完整轮廓图像；4.4)设置测量任务：根据需要测量的参数类型，设定相应的测量任务；4.5)参数测量，获取测量数据并存入数据库：根据步骤4.4)中设定好的测量任务，对步骤4.3)中获取的参数已知轴零件的完整轮廓图像进行参数测量，获取参数已知轴零件在各设定好的相应测量任务下所测得的参数，并保存到数据库中，所测得的参数已知轴零件的参数可作为参照，用于后续判断与该参数已知轴零件同类型的待测轴零件的质量是否合格操作；4.6)保存新轴零件类型；即保存好在步骤4.1)中设置好的工位、步骤4.4)中设定好的测量任务以及步骤4.5)中获取的参数；步骤5、系统初始化，装载待测轴零件：将测量系统中的工控机、图像采集系统、运动控制系统及光栅尺位移传感器均进行初始化调节，然后将待测轴零件装载到支撑架上，并用运动控制系统中的滑动块与固定块对待测轴零件定好位；步骤6、选定测量模式，开始测量；所述测量模式包含参数测量、形位测量及影像测量三种；6.1)参数测量模式，其具体操作过程如下：6.1.1)选定与待测轴零件相匹配的轴零件类型；6.1.2)根据步骤6.1.1)中所选定的轴零件类型，获取待测轴零件各工位处的工位图像；6.1.3)通过工控机对步骤6.1.2)中获取的待测轴零件各工位图像完成图像拼接，得到待测轴零件的完整轮廓图；6.1.4)根据步骤6.1.1)中所选定的轴零件类型，选择相应的测量任务，完成待测轴零件在所选定的相应测量任务下的参数测量操作，并将参数测量结果存入数据库；6.1.4)将步骤6.1.4)中获取的待测轴零件的参数测量结果与所选定的轴零件类型在系统中预先已设定的标准参数进行对比，判断该待测轴零件在此参数测量模式下所测得的各参数是否合格；6.2)形位测量模式，其具体操作过程如下：6.2.1)选定与待测轴零件相匹配的轴零件类型；6.2.2)通过工控机控制运动控制系统带动图像采集系统中的工业相机移动，转动待测轴零件；6.2.3)进行待测轴零件的同心度和径向跳动测量；6.2.4)获取待测轴零件的同心度和径向跳动参数，并保存到数据库；6.2.5)将步骤6.2.4)中获取的待本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴类零件参数测量系统，其特征在于：它包含工控机(1)、集线器(2)、图像采集系统(3)、运动控制系统(4)及光栅尺位移传感器(5)；所述工控机(1)与集线器(2)有线连接，用来控制运动控制系统(4)移动图像采集系统(3)拍取待测轴零件(6)各工位处的图像；所述集线器(2)分别与图像采集系统(3)、运动控制系统(4)及光栅尺位移传感器(5)有线连接，用于实现工控机(1)与图像采集系统(3)、运动控制系统(4)和光栅尺位移传感器(5)的通信；所述图像采集系统(3)设置在运动控制系统(4)上，用于摄取待测轴零件(6)各工位处的图像并传输给工控机(1)；所述运动控制系统(4)设置在支撑架(7)上，用于控制图像采集系统(3)及光栅尺位移传感器(5)移动；所述光栅尺位移传感器(5)分别与图像采集系统(3)及支撑架(7)连接，用于记录图像采集系统(1)移动距离及待测轴零件(6)轴长。

【技术特征摘要】
1.一种轴类零件参数测量系统，其特征在于：它包含工控机(1)、集线器(2)、图像采集系统(3)、运动控制系统(4)及光栅尺位移传感器(5)；所述工控机(1)与集线器(2)有线连接，用来控制运动控制系统(4)移动图像采集系统(3)拍取待测轴零件(6)各工位处的图像；所述集线器(2)分别与图像采集系统(3)、运动控制系统(4)及光栅尺位移传感器(5)有线连接，用于实现工控机(1)与图像采集系统(3)、运动控制系统(4)和光栅尺位移传感器(5)的通信；所述图像采集系统(3)设置在运动控制系统(4)上，用于摄取待测轴零件(6)各工位处的图像并传输给工控机(1)；所述运动控制系统(4)设置在支撑架(7)上，用于控制图像采集系统(3)及光栅尺位移传感器(5)移动；所述光栅尺位移传感器(5)分别与图像采集系统(3)及支撑架(7)连接，用于记录图像采集系统(1)移动距离及待测轴零件(6)轴长。2.根据权利要求1所述的轴类零件参数测量系统，其特征在于：所述图像采集系统(3)包含带远心镜头的工业相机(3.1)及平行背光源(3.2)，所述带远心镜头的工业相机(3.1)设置在待测轴零件(6)一侧，所述平行背光源(3.2)设置在待测轴零件(6)另一侧，所述带远心镜头的工业相机(3.1)与平行背光源(3.2)平行相对且均位于运动控制系统(4)上。3.根据权利要求2所述的轴类零件参数测量系统，其特征在于：所述运动控制系统(4)包含升降气缸(4.1)、滑动块(4.2)、固定块(4.3)、导轨(4.4)及运动臂(4.5)；所述升降气缸(4.1)设置在支撑架(7)顶部并通过其活塞杆(4.1a)与所述滑动块(4.2)连接；所述滑动块(4.2)滑动设置在所述导轨(4.4)上端上，所述导轨(4.4)固定在所述支撑架(7)前侧，所述滑动块(4.2)通过升降气缸(4.1)的推动作用沿着导轨(4.4)在支撑架(7)前侧上竖向来回滑移；所述固定块(4.3)设置在所述导轨(4.4)下部并与所述支撑架(7)固定连接；所述滑动块(4.2)与所述固定块(4.3)上下相对应配合，用于固定待测轴零件(6)；所述运动臂(4.5)与所述支撑架(7)后侧连接并跨设在支撑架(7)的左右两侧；工作时，运动臂(4.5)沿着支撑架(7)后侧竖向来回滑移；所述运动臂(4.5)一端设置着所述带远心镜头的工业相机(3.1)，另一端设置着所述平行背光源(3.2)。4.根据权利要求2所述的轴类零件参数测量系统，其特征在于：所述运动控制系统(4)包含升降气缸(4.1)、滑动块(4.2)、固定块(4.3)、导轨(4.4)及运动臂(4.5)；所述升降气缸(4.1)设置在支撑架(7)一端并通过其活塞杆(4.1a)与所述滑动块(4.2)连接；所述滑动块(4.2)滑动设置在所述导轨(4.4)一端上，所述导轨(4.4)固定在所述支撑架(7)顶部，所述滑动块(4.2)通过升降气缸(4.1)的推动作用沿着导轨(4.4)在支撑架(7)顶部上水平来回滑移；所述固定块(4.3)设置在所述导轨(4.4)另一端并与所述支撑架(7)固定连接；所述滑动块(4.2)与所述固定块(4.3)左右相对应配合，用于固定待测轴零件(6)；所述运动臂(4.5)与所述支撑架(7)底部连接并跨设在支撑架(7)的前后两侧；工作时，运动臂(4.5)沿着支撑架(7)顶部水平来回滑移；所述运动臂(4.5)一端设置着所述带远心镜头的工业相机(3.1)，另一端设置着所述平行背光源(3.2)。5.根据权利要求3或4所述的轴类零件参数测量系统，其特征在于：在设有工业相机(3.1)的支撑架(7)侧还设置着所述光栅尺位移传感器(5)；所述光栅尺位移传感器(5)的光栅读数头(5.1)固定在与工业相机(3.1)同侧的支撑架(7)侧面上，所述光栅尺位移传感器(5)的标尺光栅(5.2)固定在工业相机(3.1)上。6.根据权利要求1所述的轴类零件参数测量系统，其特征在于：所述工位设置在待测轴零件(6)截面直径发生变化的位置。7.使用如权利要求1至6任一项所述的轴类零件参数测量系统进行轴类零件参数测量的方法，其特征在于：包含如下步骤：步骤1、根据需要判断是否设置新的轴零件类型或选择系统已有的轴零件类型；步骤2、若测量系统中有与待测轴零件相同且测量类型已设定好的轴零件类型时，则无需设置新的轴零件类型，只需从系统已有设定好的轴零件类型中，选定与待测轴零件相匹配的轴零件类型后，即可进行后续的参数测量或形位测量或影像测量；步骤3、若测量系统中没有与待测轴零件相同且已测量类型已设定好的轴零件类型时，则需先进行新的轴零件类型设置，然后再进行后续的参数测量或形位测量或影像测量；步骤4、新轴零件类型设置：将一个与待测轴零件相同且参数已知轴零件作为参照进行新轴零件类型设定，其具体步骤如下：4.1)设置新轴零件工位：将与待测轴零件相同且参数已知轴零件截面直径发生变化的各个位置设置为测量工位；4.2)拍取各工位处的工位图像：通过工控机控制运动控制系统移动图像采集系统拍取参数已知轴零件在4.1)中已经设置好的各工位处的工位图像；4.3)获取参数已知轴零件完整轮廓图像：通过工...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈满德，张法全，周利兵，闵玉瑾，
申请(专利权)人：武汉联扬科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42