基于机器视觉的齿轮参数测量方法的研究
发布时间：2021-06-22 05:53
齿轮作为机械传动的重要零部件,由于在加工中不可避免的存在误差,所以其精度的检测工作意义重大。传统的齿轮测量仪器由于效率低,只能对齿轮抽样检测,基于机器视觉的测量方法因具有非接触、高精度、高效率等优点,成为了齿轮测量技术的发展趋势。本文研究基于机器视觉的齿轮测量系统,设计了齿轮参数的测量方法,研究工作具体有:1.设计齿轮测量系统。根据齿轮参数的检测要求,搭建高精度的视觉检测平台,设计光源系统,分别建立1号线阵相机和2号线阵相机的成像模型,完成视觉系统的标定工作。2.研究适用于齿轮测量系统的圆拟合算法。本文研究的huber圆拟合算法,通过阈值K把拟合点分为置信区域和离群区域,抵抗了离群点的干扰,采用二分法的步长计算策略通过迭代计算得到最佳拟合效果。通过模拟实验分析huber圆拟合算法中阈值K取值的规律。运用huber圆拟合算法测量齿轮齿顶圆、齿根圆和内圆,并用理论分析验证应用中关于阈值K经验值设定的合理性。3.设计齿轮参数的测量方法。根据几何关系计算齿顶圆跳动、内圆真圆度以及齿顶圆与内圆同心度的大小。依据公法线的几何特征,采用极坐标变换的方式测量公法线的长度。经过形态学处理之后的齿轮图像可...
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
传统测量方法
2.1.1 检测要求齿轮存在制造误差和安装误差[46]，所以在实际的应用中，齿轮总会存在误差，其误差对传动系统的精度有直接的影响，所以控制齿轮误差是一个重要的研究方向。本研究课题针对直齿圆柱齿轮检测的项目如表 2-1 所示。表 2-1 视觉测量系统检测项目序号检测项目 检测内容检测重复精度1 齿顶圆 直径≤0.020mm2 齿根圆 直径≤0.020 mm3内圆 直径≤0.020 mm4 齿宽 齿轮的厚度≤0.020 mm5真圆度 内圆的真圆度≤0.020 mm6 圆跳动 齿顶的圆跳动≤0.020 mm7 同心度 齿顶圆与内圆的同心度≤0.020 mm8面取量 齿轮面取量宽度≤0.030 mm9 公法线 公法线长度≤0.030 mm
-1(a)所示的直齿圆柱齿轮是本课题的研究对象，图(b)中ad 、fd、齿顶圆、齿根圆、内圆和公法线，图(c)中 d 代表面取量，b 代表齿度是检验测量系统是否可行的标准之一，本课题设计的视觉测量高的测量精度，例如在测量齿轮圆直径等参数时，重复测量精度不。因此，后续的系统设计都要考虑到测量精度的要求。率是评价测量系统优劣的重要因素，传统的齿轮测量技术在测量的优势，特别对于高精度的测量，例如三坐标测量仪，测量精度达量齿轮齿顶圆直径一个检测项目，就需要消耗约一分钟的检测时轮生产过程中所有齿轮全部检测的要求。究的齿轮视觉测系统作为非接触的在线测量方式，在检测效率上。基于机器视觉的齿轮参数测量系统以摄像机作为视觉系统中采，经过图像处理之后能够对齿轮以非接触的方式进行精密测量[32]系统的设计1 号相机和 1 号镜头
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于非线性最小二乘曲线拟合的虚拟同步发电机惯量与阻尼系数测量方法[J]. 颜湘武,王俣珂,贾焦心,王德胜,张波. 电工技术学报. 2019(07)
[2]基于高斯拟合的亚像素边缘检测算法[J]. 韩东,李煜祺,武彦辉. 计算机应用与软件. 2018(06)
[3]基于改进迭代收缩阈值算法的微观3D重建方法[J]. 伍秋玉,张明新,刘永俊,郑金龙. 计算机应用. 2018(08)
[4]无约束优化之线性搜索技术研究[J]. 谢士春. 兰州文理学院学报(自然科学版). 2018(02)
[5]非线性最小二乘法拟合断层面参数及其MatLab实现[J]. 郭斌,王斌,梁雪萍,严超,郭灏明. 四川地震. 2016(03)
[6]一种新的鲁棒非线性卡尔曼滤波[J]. 常国宾,许江宁,常路宾,纪兵. 南京航空航天大学学报. 2011(06)
[7]基于机器视觉的齿轮参数测量系统设计[J]. 王文成. 机械传动. 2011(02)
[8]曲轴同轴度与径向圆跳动的转换测量[J]. 袁小江. 机械设计与研究. 2010(05)
[9]最小二乘法原理及其简单应用[J]. 邹乐强. 科技信息. 2010(23)
[10]非线性回归方法的应用与比较[J]. 谢兰,高东红. 数学的实践与认识. 2009(10)
博士论文
[1]齿轮视觉测量系统与齿廓测量技术研究[D]. 王宁.沈阳工业大学 2017
[2]视觉测量关键技术及在自动检测中的应用[D]. 孙双花.天津大学 2007
硕士论文
[1]齿轮几何参数视觉检测方法的研究[D]. 谢铎.西南科技大学 2018
[2]基于鲁棒回归的圆拟合算法研究[D]. 刘扬宝.国际关系学院 2017
[3]基于机器视觉的齿轮齿廓径向跳动测量系统[D]. 邵芳.吉林大学 2015
[4]基于图像处理的齿轮测量系统的研究[D]. 张华军.重庆大学 2015
[5]基于机器视觉的齿轮测量技术研究[D]. 杨丹.沈阳工业大学 2015
[6]基于FPGA的微型零件尺寸检测系统研究[D]. 李前坤.重庆大学 2014
[7]大型渐开线圆柱齿轮在线检测及修整工艺研究[D]. 王鹏飞.河南科技大学 2012
[8]基于机器视觉的精密注塑零件的识别与检测[D]. 徐俊成.北京化工大学 2011
[9]基于图像处理的零件二维几何尺寸测量算法研究[D]. 吴德刚.郑州大学 2011
[10]基于机器视觉的齿轮尺寸测量问题研究[D]. 杜红茹.兰州理工大学 2011
本文编号：3242259
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
传统测量方法
2.1.1 检测要求齿轮存在制造误差和安装误差[46]，所以在实际的应用中，齿轮总会存在误差，其误差对传动系统的精度有直接的影响，所以控制齿轮误差是一个重要的研究方向。本研究课题针对直齿圆柱齿轮检测的项目如表 2-1 所示。表 2-1 视觉测量系统检测项目序号检测项目 检测内容检测重复精度1 齿顶圆 直径≤0.020mm2 齿根圆 直径≤0.020 mm3内圆 直径≤0.020 mm4 齿宽 齿轮的厚度≤0.020 mm5真圆度 内圆的真圆度≤0.020 mm6 圆跳动 齿顶的圆跳动≤0.020 mm7 同心度 齿顶圆与内圆的同心度≤0.020 mm8面取量 齿轮面取量宽度≤0.030 mm9 公法线 公法线长度≤0.030 mm
-1(a)所示的直齿圆柱齿轮是本课题的研究对象，图(b)中ad 、fd、齿顶圆、齿根圆、内圆和公法线，图(c)中 d 代表面取量，b 代表齿度是检验测量系统是否可行的标准之一，本课题设计的视觉测量高的测量精度，例如在测量齿轮圆直径等参数时，重复测量精度不。因此，后续的系统设计都要考虑到测量精度的要求。率是评价测量系统优劣的重要因素，传统的齿轮测量技术在测量的优势，特别对于高精度的测量，例如三坐标测量仪，测量精度达量齿轮齿顶圆直径一个检测项目，就需要消耗约一分钟的检测时轮生产过程中所有齿轮全部检测的要求。究的齿轮视觉测系统作为非接触的在线测量方式，在检测效率上。基于机器视觉的齿轮参数测量系统以摄像机作为视觉系统中采，经过图像处理之后能够对齿轮以非接触的方式进行精密测量[32]系统的设计1 号相机和 1 号镜头
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于非线性最小二乘曲线拟合的虚拟同步发电机惯量与阻尼系数测量方法[J]. 颜湘武,王俣珂,贾焦心,王德胜,张波. 电工技术学报. 2019(07)
[2]基于高斯拟合的亚像素边缘检测算法[J]. 韩东,李煜祺,武彦辉. 计算机应用与软件. 2018(06)
[3]基于改进迭代收缩阈值算法的微观3D重建方法[J]. 伍秋玉,张明新,刘永俊,郑金龙. 计算机应用. 2018(08)
[4]无约束优化之线性搜索技术研究[J]. 谢士春. 兰州文理学院学报(自然科学版). 2018(02)
[5]非线性最小二乘法拟合断层面参数及其MatLab实现[J]. 郭斌,王斌,梁雪萍,严超,郭灏明. 四川地震. 2016(03)
[6]一种新的鲁棒非线性卡尔曼滤波[J]. 常国宾,许江宁,常路宾,纪兵. 南京航空航天大学学报. 2011(06)
[7]基于机器视觉的齿轮参数测量系统设计[J]. 王文成. 机械传动. 2011(02)
[8]曲轴同轴度与径向圆跳动的转换测量[J]. 袁小江. 机械设计与研究. 2010(05)
[9]最小二乘法原理及其简单应用[J]. 邹乐强. 科技信息. 2010(23)
[10]非线性回归方法的应用与比较[J]. 谢兰,高东红. 数学的实践与认识. 2009(10)
博士论文
[1]齿轮视觉测量系统与齿廓测量技术研究[D]. 王宁.沈阳工业大学 2017
[2]视觉测量关键技术及在自动检测中的应用[D]. 孙双花.天津大学 2007
硕士论文
[1]齿轮几何参数视觉检测方法的研究[D]. 谢铎.西南科技大学 2018
[2]基于鲁棒回归的圆拟合算法研究[D]. 刘扬宝.国际关系学院 2017
[3]基于机器视觉的齿轮齿廓径向跳动测量系统[D]. 邵芳.吉林大学 2015
[4]基于图像处理的齿轮测量系统的研究[D]. 张华军.重庆大学 2015
[5]基于机器视觉的齿轮测量技术研究[D]. 杨丹.沈阳工业大学 2015
[6]基于FPGA的微型零件尺寸检测系统研究[D]. 李前坤.重庆大学 2014
[7]大型渐开线圆柱齿轮在线检测及修整工艺研究[D]. 王鹏飞.河南科技大学 2012
[8]基于机器视觉的精密注塑零件的识别与检测[D]. 徐俊成.北京化工大学 2011
[9]基于图像处理的零件二维几何尺寸测量算法研究[D]. 吴德刚.郑州大学 2011
[10]基于机器视觉的齿轮尺寸测量问题研究[D]. 杜红茹.兰州理工大学 2011
本文编号：3242259
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