基于圖像測(cè)量的小型零件形狀尺寸自動(dòng)測(cè)量裝置的研發(fā).pdf

1、基于光學(xué)的圖像測(cè)量技術(shù)為小型、微型、表面形貌復(fù)雜的零件的形狀尺寸提供了行之有效的測(cè)量手段。它可以克服傳統(tǒng)測(cè)量手段中存在的諸多不便與弊端，成為應(yīng)用越來(lái)越多的測(cè)量方法之一。本論文就是以光學(xué)圖像測(cè)量理論為基礎(chǔ)，研究設(shè)計(jì)了針對(duì)小型零件尺寸測(cè)量的自動(dòng)測(cè)量裝置。 通過(guò)對(duì)目前圖像處理技術(shù)和光學(xué)測(cè)量手段的研究，根據(jù)待測(cè)零件的尺寸范圍、形狀特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)的條件，提出了滿(mǎn)足測(cè)量需要的總體設(shè)計(jì)方案。測(cè)量裝置由光學(xué)和機(jī)械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、測(cè)量軟件系統(tǒng)組成。通

2、過(guò)控制機(jī)械機(jī)構(gòu)來(lái)完成待測(cè)工件和光學(xué)系統(tǒng)的攝像頭的運(yùn)動(dòng)。光學(xué)系統(tǒng)捕獲工件的測(cè)量圖像。應(yīng)用自行開(kāi)發(fā)的測(cè)量軟件對(duì)采集到的零件圖像做圖像處理和幾何量的測(cè)量。 機(jī)械設(shè)計(jì)包括由變焦鏡頭、CCD攝像頭、視頻采集卡等組成的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)工件定位和光學(xué)系統(tǒng)定位的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，完成相應(yīng)零部件的選型和幾何尺寸、配合等參數(shù)設(shè)定。控制系統(tǒng)是以O(shè)MRON PLC為控制元件，步進(jìn)電機(jī)為執(zhí)行元件，編碼器為位置反饋元件的閉環(huán)控制系統(tǒng)。按照控制要求，制定控制流程。

3、使用Visual Basic開(kāi)發(fā)測(cè)量軟件，它分為圖像處理和尺寸測(cè)量?jī)纱竽K。通過(guò)對(duì)圖像處理技術(shù)和幾種邊緣檢測(cè)算子的研究，分析實(shí)際零件圖像，制定了灰度變換、中值濾波、Robert邊緣檢測(cè)的圖像處理過(guò)程。對(duì)圖像處理后提取的邊緣像素點(diǎn)進(jìn)行曲線(xiàn)擬合，建立長(zhǎng)度、角度測(cè)量的數(shù)學(xué)模型。 本文以鉆頭夾爪為測(cè)量對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)度、角度的測(cè)量實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的測(cè)量裝置滿(mǎn)足鉆頭夾爪、醫(yī)用針尖、銑刀螺紋等小型零件幾何量測(cè)量要求。