机械零件加工表面粗糙度在线检测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种机械零件加工表面粗糙度在线检测方法，涉及粗糙度检测技术领域，解决现有的机器视觉不适用检测机加工工件的粗糙度的技术问题，方法包括：分别构建一级稳定光环境、次级稳定光环境，在一级稳定光环境与次级稳定光环境之间设有第一光通道；在一级稳定光环境中连续移动待测工件，并在一级稳定光环境中的设定位置以设定入射角度向待测工件的表面投射复合光束，使复合光束的反射光束通过第一光通道进入次级稳定光环境；在次级稳定光环境中，将反射光束转换成电信号生成光属特征曲线图和/或图像进行判断粗糙度是否符合要求。本发明专利技术还公开了一种机械零件加工表面粗糙度在线检测系统。本发明专利技术可以有效检测粗糙度，且效率高。且效率高。且效率高。

【技术实现步骤摘要】
机械零件加工表面粗糙度在线检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及粗糙度检测
，更具体地说，它涉及一种机械零件加工表面粗糙度在线检测方法及系统。

技术介绍

[0002]在加工中，对于零件表面质量要求，需要通过“表面粗糙度”指标进行测定；粗糙度是用来表示加工零件表面是否光滑的一个指标，属于一种微观几何形状误差范围。
[0003]一般的，对于粗糙度检测，有通过手持粗糙度仪，以探针进行检测。随着设备精密度提高，对各类工件的质量要求也越来越高，此时，若还像以往手持仪器对工件检测，则影响加工效率。
[0004]目前，市场上对于生产加工，有引入机器视觉来提高产品检测效率，然而对于机加工工件的粗糙度，由于粗糙度Ra大多是毫米级甚至更小，其相对不适用，因此本申请提出一种新的技术方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本专利技术的目的一是提供一种可以有效检测粗糙度的机械零件加工表面粗糙度在线检测方法。
[0006]本专利技术的目的二是提供一种可以有效检测粗糙度的机械零件加工表面粗糙度在线检测系统。
[0007]为了实现上述目的一，本专利技术提供一种机械零件加工表面粗糙度在线检测方法，包括：
[0008]分别构建一级稳定光环境、次级稳定光环境，在所述一级稳定光环境与次级稳定光环境之间设有第一光通道；
[0009]在所述一级稳定光环境中连续移动待测工件，并在所述一级稳定光环境中的设定位置以设定入射角度向所述待测工件的表面投射复合光束，使所述复合光束的反射光束通过所述第一光通道进入所述次级稳定光环境；
[0010]在所述次级稳定光环境中，将所述反射光束转换成电信号生成光属特征曲线图和/或图像进行判断粗糙度是否符合要求。
[0011]作为进一步地改进，所述反射光束进入所述次级稳定光环境后首先经过色散处理；经过色散处理的反射光束投射在光屏上生成彩色光带。
[0012]进一步地，在所述彩色光带中部的光屏上设有第二光通道，将经过所述第二光通道的光转换成电信号生成光属特征曲线图。
[0013]进一步地，将经过所述第二光通道的光依次通过单色器、光电倍增管转换成电信号生成光属特征曲线图。
[0014]进一步地，在所述光属特征曲线图中，根据待测工件表面不同位置的光属特征差异，或将待测工件表面不同位置的光属特征与光属参考阈值比较，进行判断粗糙度是否符
合要求。
[0015]进一步地，通过摄像机采集所述彩色光带的图像。
[0016]进一步地，根据待测工件表面不同位置的图像的像素点差异，或将待测工件表面不同位置的图像的像素点与图像参考阈值比较，进行判断粗糙度是否符合要求。
[0017]进一步地，根据所述复合光束的光源的使用时间对所述光属特征曲线图或图像进行补偿。
[0018]进一步地，将厂区内用于输送待测工件的流水线直接穿过所述一级稳定光环境进行在线式检测待测工件的表面粗糙度。
[0019]为了实现上述目的二，本专利技术提供一种机械零件加工表面粗糙度在线检测系统，包括第一暗箱、第二暗箱，所述第一暗箱与第二暗箱之间设有第一过光孔；所述第一暗箱为长隧道结构，包括前段隧道、中段隧道、后段隧道，厂区内用于输送待测工件的流水线依次穿过所述前段隧道、中段隧道、后段隧道，所述中段隧道内固定设有光源；所述第二暗箱内设有色散元件、光屏、摄像机、光电倍增管、单色器，所述摄像机、光电倍增管电信号连接计算机，所述光屏设有第二过光孔；
[0020]所述光源以设定入射角度向所述待测工件的表面投射复合光束，所述复合光束的反射光束通过所述第一过光孔进入所述第二暗箱，所述反射光束经过所述色散元件色散处理后投射在所述光屏上生成彩色光带；
[0021]经过所述第二过光孔的光依次通过单色器、光电倍增管转换成电信号，并传到所述计算机生成光属特征曲线图，在所述光属特征曲线图中，根据待测工件表面不同位置的光属特征差异，或将待测工件表面不同位置的光属特征与光属参考阈值比较，进行判断粗糙度是否符合要求；
[0022]通过所述摄像机采集所述彩色光带的图像，根据待测工件表面不同位置的图像的像素点差异，或将待测工件表面不同位置的图像的像素点与图像参考阈值比较，进行判断粗糙度是否符合要求。
[0023]有益效果
[0024]本专利技术与现有技术相比，具有的优点为：
[0025]1.本专利技术通过对工件待检测面反射的光束做色散，将工件粗糙度变化转换为光属性的变化，且经反射、折射作用起到变化量放大效果，从而方便后续机器测定粗糙度，进而可以提高产品检测效率。
[0026]2.本专利技术通过根据光源的使用时间对所述光属特征曲线图或图像进行补偿，可以提高识别准确性。
[0027]3.本专利技术通过将厂区内用于输送待测工件的流水线直接穿过一级稳定光环境进行在线式检测待测工件的表面粗糙度，可以提高检测效率。
附图说明
[0028]图1为本专利技术中方法的流程图；
[0029]图2为本专利技术中系统的结构示意图。
[0030]其中：1
‑
一级稳定光环境、2
‑
次级稳定光环境、3
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待测工件、4
‑
复合光束、5
‑
反射光束、6
‑
光屏、7
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光电倍增管、8
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摄像机、9
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光源、10
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色散元件、11
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单色器、A
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第一光通道、B
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第二光通道。
具体实施方式
[0031]下面结合附图中的具体实施例对本专利技术做进一步的说明。
[0032]参阅图1、2，一种机械零件加工表面粗糙度在线检测方法，包括：
[0033]分别构建一级稳定光环境1、次级稳定光环境2，在一级稳定光环境1与次级稳定光环境2之间设有第一光通道A；构建一级稳定光环境1、次级稳定光环境2可以减少环境光强变化，降低干扰，一级稳定光环境1、次级稳定光环境2可以是暗箱，第一光通道A可以是简单的开孔，也可以是导光材料，如光纤，目的是减少过多的光线造成的干扰；
[0034]在一级稳定光环境1中连续移动待测工件3，并在一级稳定光环境1中的设定位置以设定入射角度向待测工件3的表面投射复合光束4，使复合光束4的反射光束5通过第一光通道A进入次级稳定光环境2；复合光束4可采用非单色的稳定光源9；
[0035]在次级稳定光环境2中，将反射光束5转换成电信号生成光属特征曲线图和/或图像进行判断粗糙度是否符合要求。
[0036]反射光束5进入次级稳定光环境2后首先经过色散处理，可以通过棱镜或光栅进行色散处理，经反射、折射作用起到变化量放大效果，从而方便后续测定粗糙度，进而可以提高产品检测效率。经过色散处理的反射光束5投射在光屏6上生成彩色光带。
[0037]在彩色光带中部的光屏6上设有第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械零件加工表面粗糙度在线检测方法，其特征在于，包括：分别构建一级稳定光环境(1)、次级稳定光环境(2)，在所述一级稳定光环境(1)与次级稳定光环境(2)之间设有第一光通道(A)；在所述一级稳定光环境(1)中连续移动待测工件(3)，并在所述一级稳定光环境(1)中的设定位置以设定入射角度向所述待测工件(3)的表面投射复合光束(4)，使所述复合光束(4)的反射光束(5)通过所述第一光通道(A)进入所述次级稳定光环境(2)；在所述次级稳定光环境(2)中，将所述反射光束(5)转换成电信号生成光属特征曲线图和/或图像进行判断粗糙度是否符合要求。2.根据权利要求1所述的机械零件加工表面粗糙度在线检测方法，其特征在于，所述反射光束(5)进入所述次级稳定光环境(2)后首先经过色散处理；经过色散处理的反射光束(5)投射在光屏(6)上生成彩色光带。3.根据权利要求2所述的机械零件加工表面粗糙度在线检测方法，其特征在于，在所述彩色光带中部的光屏(6)上设有第二光通道(B)，将经过所述第二光通道(B)的光转换成电信号生成光属特征曲线图。4.根据权利要求3所述的机械零件加工表面粗糙度在线检测方法，其特征在于，将经过所述第二光通道(B)的光依次通过单色器(11)、光电倍增管(7)转换成电信号生成光属特征曲线图。5.根据权利要求1所述的机械零件加工表面粗糙度在线检测方法，其特征在于，在所述光属特征曲线图中，根据待测工件(3)表面不同位置的光属特征差异，或将待测工件(3)表面不同位置的光属特征与光属参考阈值比较，进行判断粗糙度是否符合要求。6.根据权利要求2所述的机械零件加工表面粗糙度在线检测方法，其特征在于，通过摄像机(8)采集所述彩色光带的图像。7.根据权利要求1所述的机械零件加工表面粗糙度在线检测方法，其特征在于，根据待测工件(3)表面不同位置的图像的像素点差异，或将待测工件(3)表面不同位置的图像的像素点与图像参...

【专利技术属性】
技术研发人员：王广海，李锦和，
申请(专利权)人：广东机电职业技术学院，
类型：发明
国别省市：