光電式錐螺紋檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、螺紋制品在機械工業(yè)中，應(yīng)用廣泛、數(shù)量巨大。螺紋在質(zhì)量上的要求不斷提高。過去數(shù)十年中，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，螺紋檢測的手段并沒有太大的改善。近年來，新型光電檢測技術(shù)的飛速發(fā)展使螺紋測量的自動化、高精度、智能化成為可能。
　　采用CCD（ChargeCoupledDevice）采集圖像，利用圖像處理技術(shù)獲得被測參數(shù)的圖像測量方法已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于各種檢測領(lǐng)域。本文設(shè)計了一種基于圖像測量的新型光電式錐螺紋參數(shù)測量系統(tǒng)。通過對傳統(tǒng)的錐螺紋中徑測

2、量“三針法”的研究，結(jié)合圖像測量方法的特性，提出了利用“虛擬量針”測量錐螺紋定截面中徑的方法，并且理論分析了其所具有的優(yōu)點。
　　本文完成了該系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。根據(jù)系統(tǒng)的測量精度要求，闡述了系統(tǒng)各個硬件組成部分的功能和設(shè)計方案。通過對重要變形部件——立柱和光路底板進行有限元分析，改進設(shè)計結(jié)果，使關(guān)鍵部件的剛度值滿足了系統(tǒng)整體設(shè)計要求。本文基于無限遠像距光學(xué)系統(tǒng)原理，完成CCD成像光路設(shè)計及相關(guān)部件。
　　本文重點論述了對

3、于錐螺紋牙型數(shù)據(jù)進行邊緣定位的技術(shù)。對于邊緣檢測、亞像素細分和邊緣擬合等各種傳統(tǒng)算法進行了比較。結(jié)合實際圖像特點，選取并加以改進。提高了Canny算子抗干擾性，利用Hough變換完成螺紋直線邊緣自動搜索。通過亞像素細分算法，進行精確邊緣定位。繼而采用最小中值二乘回歸方法，進一步濾除干擾點的影響，擬合出邊緣直線方程。根據(jù)上述圖像算法組合，結(jié)合“虛擬三針”測量過程，編制系統(tǒng)應(yīng)用程序，得到所測螺紋參數(shù)，并開發(fā)了人機交互的操作界面。