基于圖像測量的小型零件形狀尺寸自動測量裝置的研發(fā).pdf

1、基于光學(xué)的圖像測量技術(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量手段。它可以克服傳統(tǒng)測量手段中存在的諸多不便與弊端，成為應(yīng)用越來越多的測量方法之一。本論文就是以光學(xué)圖像測量理論為基礎(chǔ)，研究設(shè)計了針對小型零件尺寸測量的自動測量裝置。 通過對目前圖像處理技術(shù)和光學(xué)測量手段的研究，根據(jù)待測零件的尺寸范圍、形狀特點和現(xiàn)場的條件，提出了滿足測量需要的總體設(shè)計方案。測量裝置由光學(xué)和機械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、測量軟件系統(tǒng)組成。通

2、過控制機械機構(gòu)來完成待測工件和光學(xué)系統(tǒng)的攝像頭的運動。光學(xué)系統(tǒng)捕獲工件的測量圖像。應(yīng)用自行開發(fā)的測量軟件對采集到的零件圖像做圖像處理和幾何量的測量。 機械設(shè)計包括由變焦鏡頭、CCD攝像頭、視頻采集卡等組成的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計。實現(xiàn)工件定位和光學(xué)系統(tǒng)定位的機構(gòu)設(shè)計，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?？刂葡到y(tǒng)是以O(shè)MRON PLC為控制元件，步進電機為執(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開發(fā)測量軟件，它分為圖像處理和尺寸測量兩大模塊。通過對圖像處理技術(shù)和幾種邊緣檢測算子的研究，分析實際零件圖像，制定了灰度變換、中值濾波、Robert邊緣檢測的圖像處理過程。對圖像處理后提取的邊緣像素點進行曲線擬合，建立長度、角度測量的數(shù)學(xué)模型。 本文以鉆頭夾爪為測量對象，對其進行長度、角度的測量實驗。 實驗結(jié)果表明，本文設(shè)計的測量裝置滿足鉆頭夾爪、醫(yī)用針尖、銑刀螺紋等小型零件幾何量測量要求。