双光路光幕式轴类零件检测方法与仪器

发布时间：2017-06-23 09:12

  本文关键词：双光路光幕式轴类零件检测方法与仪器，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：轴类零件是组成机器的重要零件,也是最常用的部件,在机械行业中占有重要地位。轴类零件关键几何尺寸加工精度的检测对于保证轴系零件安全可靠工作显得尤为关键,并具有极其重要的工程意义。非接触式测量中的影像法由于其不划伤工件,结构简单,测量效率高等特点而得到广泛应用。又由于作为光电接收器的单相机测量范围的有限,只能检测一定范围内的直径的轴,且测量精度较低,故提出能够解决上述问题的双光路测量系统。本文为了解决这个问题,提出了一种双光路光幕式轴类零件检测系统。基于影像法原理,研究了双光路光幕式轴类零件检测原理,确定了检测方案。研究基于LED平行光源照射测量物体,形成阴影,阴影上下边缘部分通过光学反射镜缩小光路宽度,经光学镜片放大光路后,由CCD相机获取图像,并对所获取的图像进行亚像素级提取,以及数据拟合,从而得到轴类零件的直径,研发了双光路光幕式轴类零件检测样机,并开展了大量实际测量实验。最后,利用直径为19.995mm,24.001mm,30.000mm,36.008mm,39.992mm,45.004mm,通过实验,评价了测量准确度、重复测量精度,实验结果表明,该检测仪的测量精度可达1um,完全满足设计要求。
【关键词】：光幕式 轴类零件 双光路
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG806;TP391.41
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-16
• 1.1 轴类零件参数检测检测技术概述7-8
• 1.2 研究问题的提出8
• 1.3 当前研究现状8-14
• 1.3.1 现有非接触式光学测量方案8-11
• 1.3.2 现有面向轴类零件的图像处理与数据处理方法11-14
• 1.4 本文研究目标及内容14-16
• 第二章 轴类零件测量方案研究16-41
• 2.1 整体测量方案17-18
• 2.2 光学成像系统设计18-23
• 2.2.1 成像镜头的选型18-21
• 2.2.2 工业相机的选型21-22
• 2.2.3 照明光源的选型22-23
• 2.3 双光路检测仪光路放大系统设计23-39
• 2.3.1 放大光路的光学元件选择23-28
• 2.3.2 放大光路的插槽部件的设计28-38
• 2.3.3 其他夹具设计38-39
• 2.4 双光路光幕式测量仪精度标定39-40
• 2.5 插槽部件的制作40
• 2.6 本章小结40-41
• 第三章 双光路系统的图像边缘提取及精度41-50
• 3.1 轴类零件图像处理目标及流程41
• 3.2 轴类零件图像预处理41-42
• 3.3 轴类零件图像亚像素边缘提取42-46
• 3.4 几何基元特征拟合及参数提取46-49
• 3.4.1 直线拟合46-48
• 3.4.2 轴类零件特征参数提取48-49
• 3.5 本章小结49-50
• 第四章 样机开发与实验验证50-58
• 4.1 实验样机开发50-53
• 4.1.1 样机硬件系统50-51
• 4.1.2 软件开发51-53
• 4.2 实验验证53-57
• 4.2.1 重复测量精度评价54-56
• 4.2.2 测量误差分析56-57
• 4.3 本章小结57-58
• 第五章 总结与展望58-59
• 5.1 总结58
• 5.2 研究展望58-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-62
• 攻读学位期间的学术成果62-63

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