陶瓷插芯同轴度光电检测技术及系统研究

发布时间：2021-08-07 11:05

　　陶瓷插芯内孔与外径的同轴度误差是判断陶瓷插芯品质优劣的重要指标,寻求精确高效的同轴度检测方法是陶瓷插芯生产行业多年的追求目标。针对陶瓷插芯同轴度检测问题,提出了一种基于CCD探测与图像测量相结合的同轴度检测新方法,并构建了测量系统。该系统以插芯外圆柱面作为基准,按旋转一定角度采集内孔图像,根据类拐点算法提取内孔图像边缘轮廓;利用最小二乘法拟合内孔圆曲线,求出不同转角对应的圆心位置,多个圆心位置对应的外接圆直径就是插芯的同轴度误差。实验表明:该方法及系统简单实用,在满足插芯测量精度要求的前提下具有很高的检测效率和低误判率。 

【文章来源】：机床与液压. 2020,48(03)北大核心

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

陶瓷插芯结构

系统由摄像头、适配镜、显微镜、调节杆、V型槽、光纤固定座、光纤、显示器、光源发生器等组成，如图2所示。陶瓷插芯外圆柱经无心磨床精细研磨后圆度形状误差可达0.1μm[3]，因此外圆可视为精密基准圆。将陶瓷插芯水平置于V型槽上，采用红光照明并在CCD镜头上加装带通滤光片，经准直后由光纤传输照射到被检陶瓷插芯的端部，控制步进电机带动的橡胶滚轮摩擦驱动插芯旋转一个α角度，插芯的内孔经显微镜放大，再经适配镜缩放成合适的比例后，触发CCD采集内孔图像，原始图像经过滤波、边缘增强后，采用类拐点法提取算法求出内孔边缘轮廓，再用最小二乘法拟合圆曲线求出该圆弧的圆心[4]，图3所示为检测原理图。

陶瓷插芯外圆柱经无心磨床精细研磨后圆度形状误差可达0.1μm[3]，因此外圆可视为精密基准圆。将陶瓷插芯水平置于V型槽上，采用红光照明并在CCD镜头上加装带通滤光片，经准直后由光纤传输照射到被检陶瓷插芯的端部，控制步进电机带动的橡胶滚轮摩擦驱动插芯旋转一个α角度，插芯的内孔经显微镜放大，再经适配镜缩放成合适的比例后，触发CCD采集内孔图像，原始图像经过滤波、边缘增强后，采用类拐点法提取算法求出内孔边缘轮廓，再用最小二乘法拟合圆曲线求出该圆弧的圆心[4]，图3所示为检测原理图。本文作者基于“四步四点”检测方法检测陶瓷插芯同轴度，具体方法如下:

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于机器视觉的阀门零件同轴度测量系统研究[J]. 董芳凯,郑智贞,袁少飞,白云鑫,张余升.  组合机床与自动化加工技术. 2017(11)
[2]采用激光传感器的同轴度检测技术研究[J]. 颜敏炜,张英杰,代愽超,李云龙.  西安交通大学学报. 2017(10)
[3]基于机器视觉的活塞杆同轴度误差检测研究[J]. 王营营,张学昌,梁涛.  机械科学与技术. 2015(12)
[4]基于光电检测的陶瓷插芯内孔同轴度检测研究[J]. 张舜德,吴敏.  成组技术与生产现代化. 2014(02)
[5]基于图像处理的带线缝合针尾孔同轴度检测研究[J]. 孙铁波,李宏,刘奎武.  机械设计. 2013(05)



本文编号：3327685