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齿轮检测是齿轮加工技术中非常重要的一个环节,一直以来作为齿轮技术发展的重要因素,对齿轮加工技术的进步和发展有着直接影响。目前,国内检测齿轮缺陷一般还停留在人工检测的阶段,不仅容易出现错检和漏检的情况,而且会消耗大量的人力资源,对提高生产效率和产品质量有很大的阻碍。因此,本课题的研究有较大的工程实用价值。 本文针对某品牌汽车同步器滑动齿套的梅角、滑块槽以及齿套外侧周槽加工缺陷的问题,设计了在线检测方案并将不合格的齿套分拣出来。在综合考察研究了国内外齿轮等机械零件检测方法的基础上,本文选定以计算机为基础的单片机控制系统和数字图像处理技术实现齿轮检测的自动化。 首先,在比较传统工业自动化系统和机器视觉系统结构组成的基础上,根据本系统需要实现的目标,完成了单片机等硬件的选型,结合所要达到的要求和各零部件的尺寸特点,搭建了齿轮加工缺陷的图像检测试验平台。其次,采用ATMELGA16A型单片机实现气缸对工件的推送以及步进电机对CCD相机的位置控制。最后,在设计过程中解决了图像采集系统的硬件设置与标定,设计了系统的照明方案,研究了数字图像处理算法等关键问题。通过理论分析与实验验证,得到了本系统图像处理过程:对采集的图像进行预处理,包括中值滤波,通过阈值分割进行二值化,并对二值图像做形态学处理,对内齿图像检测白色像素点数量以判断齿套是否合格,对于外缘则需进行边界提取操作来获得较为清晰的图像边缘,最后通过边缘检测和拟合测量得到齿套外缘尺寸值,若尺寸在误差范围内即为合格。我们利用Visual Stiudio2008软件进行图像处理与尺寸测量,并最终开发出该系统的人性化的人机交互界面。 通过研究,在齿轮测量中适当地引入图像处理技术,该方法具有较高的测量精度和测量效率,操作简便,测量项目较多,是一种具有发展前途和应用前景的非接触测量技术,必将推动齿轮测量技术和齿轮工业的进步和发展。