基于机器视觉的轴类零件尺寸测量系统的研制

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传动轴与洗涤轴是洗衣机中传递运动和扭矩的关键零件,它们的尺寸制造精度对洗衣机的使用寿命和使用性能产生直接影响,准确测量传动轴与洗涤轴的尺寸非常重要。面对越来越高的产品质量要求和不断上涨的人力成本,零件测量的方法和效率都面临更高要求。目前,传动轴和洗涤轴的测量主要采取手工测量的方式,普遍存在测量效率低,精度差和自动化程度低等问题。本文采用机器视觉检测技术,通过对轴类零件成像,再对图像进行处理,从而测量外观尺寸。机器视觉检测技术涉及多个领域多个学科,其中包括光学、传感器、图像处理和模式识别等,可实现对外观尺寸快速精确的测量。本文首先分析了系统需求,提出了系统的总体设计方案;针对零件检测位置分散,长度尺寸变化大等难点,设计了单相机固定,轴运动的布局模式;针对尺寸测量的精度要求,选用了高像素相机,大景深,低畸变的远心镜头,以及背向照明的方式,获取高质量的图像。本文提出分两步走的系统标定方式,首先标定像素尺寸当量,然后利用针规进行尺寸校准,获得尺寸补偿值,预处理中采用高斯滤波进行图像去噪。在深入分析和对比现有商业机器视觉软件的基础上,本文采用Visual Basic.net对HexSight进行二次开发,构建出匹配系统需求的机器视觉软件,完成了软件设计,其中包含图像采集、系统标定、类型选择、参数设置、图像预处理、尺寸测量、结果显示与保存等功能模块,满足系统使用需求,在上述研究成果的基础上开发了轴类零件尺寸测量系统,选取了洗涤轴进行多次尺寸检测,并对检测结果,尺寸误差进行了计算和统计学分析。
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