一种非接触式测量跨棒距的方法技术

本发明专利技术提供了一种非接触式测量跨棒距的方法，其特征是，包括以下步骤：步骤1)将外花键放置在可旋转任意角度的旋转平台上；步骤2)旋转平台旋转设定角度，并配合摄像机获取外花键所有齿根位置坐标；步骤3)由所有齿根数据计算跨棒距参数；步骤4)将外花键从旋转平台取下。本发明专利技术无人工参与，实现全自动、非接触检测外花键工件跨棒距尺寸，使用高精度摄像机，测量过程中无操作人员参与，排除了操作人员对测量的影响，提高了检测精度与检测度。提高了检测精度与检测度。提高了检测精度与检测度。

【技术实现步骤摘要】
一种非接触式测量跨棒距的方法


[0001]本专利技术涉及外花键跨棒距测量
，尤其是一种非接触式测量跨棒距的方法。

技术介绍

[0002]跨棒距是表示齿厚的一个间接参数，传统测量方式是用两根小圆棒卡在相对的齿槽里，测量两个圆棒外切线之间的距离。测量时，先有操作人员人工定位圆棒与待测部件，然后用游标卡尺测量两个圆棒外切线之间的距离。在这种测量方法中存在较大的误差，测量员的操作手法也会对测量数值造成一定影响，并且人工测量速度较低。因此，现有测量方法有待于改进和发展。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种非接触式测量跨棒距的方法，用于解决现有跨棒距测量由于人工参与测量存在误差的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：
[0005]本专利技术第一方面提供了一种非接触式测量跨棒距的方法，包括以下步骤：
[0006]步骤1)将外花键放置在可旋转任意角度的旋转平台上；
[0007]步骤2)旋转平台旋转设定角度，并配合摄像机获取外花键所有齿根位置坐标；
[0008]步骤3)由所有齿根数据计算跨棒距参数；
[0009]步骤4)将外花键从旋转平台取下。
[0010]进一步地，步骤2)中，通过两台摄像机对旋转平台上的外花键拍摄图像，图像传输至计算机，计算机对图像进行处理获得齿根位置坐标。
[0011]进一步地，步骤2)中，两台摄像机分别为摄像机1和摄像机2，计算机对两台摄像机拍摄图像进行处理获得外花键中相邻两个齿根的齿根位置坐标；
[0012]然后旋转平台旋转设定角度，两台摄像机再对旋转平台上的外花键拍摄图像，计算机对图像进行处理获得另外两个齿根的齿根位置坐标；
[0013]旋转平台重复旋转设定角度、两台摄像机重复拍摄图像直至获取外花键所有齿根位置坐标。
[0014]进一步地，计算机对图像的处理为：计算机将摄像机拍摄所得图像转变为灰度图像，在灰度图像中根据像素间灰度梯度值的大小，设定阈值以提取齿根1轮廓，进而选定齿根1的两边缘所在的图像区域1和图像区域2；
[0015]分别在图像区域1、图像区域2中提取边缘离散点，并将其拟合为直线1与直线2；
[0016]设定接触式跨棒距检测中圆棒直径为Xmm，即可唯一确定与直线1、直线2相切且直径为Xmm的圆，所得圆的圆心即为齿根位置坐标。
[0017]进一步地，所述外花键的每个齿根对应的齿根位置坐标分别为POS1、POS2
……
POSN，外花键的齿根数为N,由坐标数据POS1与POSN计算出外花键一组跨棒距数据，由坐标
数据POS2与POSN
‑
1计算出另一组跨棒距数据，同理得出外花键工件所有的跨棒距数据共N/2组。
[0018]进一步地，跨棒距数据1＝POS20
‑
POS1；跨棒距数据2＝POS19
‑
POS2；
…
跨棒距数据N/2＝POS(N/2)+1
‑
POSN/2。
[0019]
技术实现思路
中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是专利技术所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
[0020]本专利技术无人工参与，实现全自动、非接触检测外花键工件跨棒距尺寸，使用高精度摄像机，测量过程中无操作人员参与，排除了操作人员对测量的影响，提高了检测精度与检测度。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本专利技术流程图；
[0023]图2是本专利技术花键结构图。
具体实施方式
[0024]为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利技术进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本专利技术省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本专利技术。
[0025]本检测方法中包含两台CCD摄像机(CCD摄影机是以电荷耦合器件(Charge Coupled Device缩写为CCD)为核心部件的数字传感器)，分别记为摄像机1，摄像机2。
[0026]包含承载外花键工件的可旋转任意角度平台，记为旋转平台。
[0027]以外花键工件共有20个齿根为例进行说明，也就是N(偶数)为20，由任意齿根为起点定义为齿根1，齿根2
…
齿根20。
[0028]如图2所示，依次定义组成齿根的两条边缘分别为边缘1
‑
1、边缘1
‑
2，边缘2
‑
1、边缘2
‑2…
边缘20
‑
1、边缘20
‑
2。
[0029]CCD摄像机所得图像工件图像中齿根1坐标记为POS1，齿根2坐标记为POS2
…
齿根20坐标记为POS20。
[0030]如图1所示：
[0031]步骤一：自动上料机构将外花键工件放置到旋转平台。
[0032]步骤二：计算机控制检测平台上方摄像机1与摄像机2拍摄图像。
[0033]步骤三：计算机通过图像处理获得摄像机1中齿根位置坐标POS1，获得摄像机2中齿根坐标POS20。
[0034]以齿根1为例，计算机将拍摄所得图像转变为灰度图像，在灰度图像中根据像素间
灰度梯度值的大小，设定阈值以提取齿根1轮廓。进而选定齿根1的边缘1
‑
1、边缘1
‑
2所在的图像区域1，图像区域2。分别在图像区域1、图像区域2中提取边缘离散点，使用最小二乘法将其拟合为直线1与直线2。设定接触式跨棒距检测中圆棒直径为10mm，即可唯一确定与直线1、直线2相切且直径为10mm的圆，所得圆圆心即为齿根位置坐标。
[0035]步骤四：旋转平台旋转固定角度，旋转后齿根2与齿根19分别位于摄像机1，摄像机2下方。
[0036]步骤五：计算机控制摄像机1与摄像机2拍照。
[0037]步骤六：计算机通过图像处理获得摄像机1中齿根位置坐标POS2，获得摄像机2中齿根坐标POS19。
[0038]步骤七：重复步骤四到步骤六过程，完成外花键工件所有齿根的拍照。
[0039]步骤八：由坐标数据POS1与POS20计算出工件一组跨棒距数据，由坐标数据POS2与POS19计算出另一组跨棒距数据，同理得出外花键工件所有的跨棒距数据共十组。
[0040]跨棒距本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非接触式测量跨棒距的方法，其特征是，包括以下步骤：步骤1)将外花键放置在可旋转任意角度的旋转平台上；步骤2)旋转平台旋转设定角度，并配合摄像机获取外花键所有齿根位置坐标；步骤3)由所有齿根数据计算跨棒距参数；步骤4)将外花键从旋转平台取下。2.根据权利要求1所述非接触式测量跨棒距的方法，其特征是，步骤2)中，通过两台摄像机对旋转平台上的外花键拍摄图像，图像传输至计算机，计算机对图像进行处理获得齿根位置坐标。3.根据权利要求2所述非接触式测量跨棒距的方法，其特征是，步骤2)中，两台摄像机分别为摄像机1和摄像机2，计算机对两台摄像机拍摄图像进行处理获得外花键中相邻两个齿根的齿根位置坐标；然后旋转平台旋转设定角度，两台摄像机再对旋转平台上的外花键拍摄图像，计算机对图像进行处理获得另外两个齿根的齿根位置坐标；旋转平台重复旋转设定角度、两台摄像机重复拍摄图像直至获取外花键所有齿根位置坐标。4.根据权利要求2或3所述非接触式测量跨棒距的方法，其特征是，计算机对图像的处理为：计算机将摄像机拍摄所得图像转变为灰度图像，在灰度图像中根据像素间灰度梯度值的...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦志远，温朋磊，王波，张赛，
申请(专利权)人：济南翼菲自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：