[发明专利]一种用于电机转轴轴承档直径的在线视觉检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业零件检测技术领域，特别涉及一种用于电机转轴轴承档直径的在线视觉检测方法。

背景技术

轴类零件结构简单、便于制造，是应用最广泛的一类零件。目前我国拥有大量的电机生产厂家，转轴是电机最关键的零部件之一，支撑各种转动零部件，传递转矩，输出机械功率。而国内对于轴类零件的尺寸测量和表面缺陷检测还基本停留在依靠游标卡尺、千分尺、气动量仪等工具进行人工检验的阶段，不仅劳动强度大，测量耗时长，作业效率低，而且检测成本高，容易发生错检或漏检，生产线在检测阶段常需要大量工人去完成，这在很大程度上增加了成本，也降低了生产效率，难以满足大批量零件的质量控制需求。

由于转轴轴承档直径是电机转轴的主要参数，其精度如何，决定了该产品的装配与合适性，最终对电机的正常工作造成影响，否则会引起轴的加速磨损、电机振动及噪声过大等问题。因此保证和提高对转轴轴承档直径的检查精度是非常重要的。

近年来随着测量技术的发展，非接触、没有测量力、精度高、易于实现自动化的计算机视觉测量技术日渐成熟，将其与先进的数字化测量技术结合在一起，可以满足不同用途高精度测量的要求。其中， 基于图像处理技术的测量技术是近些年兴起的、倍受人瞩目的一种新式测量技术。图像测量技术主要是利用被测对象的光学图像， 对被测对象进行尺寸、外观质量、形状、位置等物理量进行测量的一项技术。图像测量技术具有测量精度高， 测试实时性好， 自动化程度化高等优点。正是由于图像测量技术这些无可比拟的优点， 图像测量技术逐步成为现代制造领域内不可或缺的测量技术。

发明内容

针对现有测量方式的不足与新型现代测量技术的优势，本发明的目的在于提供一种转轴轴承档直径高精度视觉测量方法，以实现在线检测，同时保证较低的成本、较高的检测效率，保证转轴零件直径的精确测量。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种电机转轴轴承档直径的在线视觉检测方法，包括以下步骤。

步骤一：获取标准轴和待测轴的边缘图像。利用两个CCD摄像机分别采集标准轴、被测轴轴向的上边缘图像和他们的下边缘图像。

步骤二：图像预处理。对采集到的图像进行预处理，得到采集图像的二值图像。对得到的二值图像的边缘特征进行提取，通过边缘检测获得转轴零件的边缘。对图像边缘进行拟合，获得具有清晰边缘特征的转轴边缘直线图像。

步骤三：图像识别、分析。通过标准轴与被测轴的边缘图像进行计算，分别得到标准轴与被测轴上下边缘的直线距离，将计算结果进行叠加补偿，判断被测轴是否合格。

本发明的有益效果是：采用上述方法，能高效的完成对转轴轴承档的非接触视觉检测，解决传统检测方法存在的工作量大、耗时长等缺陷，同时避免人工测量带来的主观误差；并且可以在不用对整个轴身宽度进行检测的前提下，通过这种分别测量两端边缘的检测方法，可以将目标区域集中到边缘区域，忽略无关元素，间接得到被测轴的直径，可以保证较高的检测效率和较好的测量精度。

附图说明

图1是本发明所述转轴轴承档直径检测方法的在线检测硬件图。

图2是本发明一种电机转轴直径在线视觉检测方法的流程图。

图中：1.背景光源，2.转轴零件，3.镜头，4.CCD摄像机，5.数据线，6.计算机。

具体实施方式

为使本领域普通技术人员充分理解本发明的技术方案和有益效果，以下结合具体实施例进行进一步说明。

如图1-2所示，本发明通过双CCD摄像机与被测转轴保持相对位置固定，结合边缘检测、特征提取等技术实现被测零件的直径在线测量，其包括以下步骤。

步骤一：将一已知直径的转轴放置好，将此作为标准轴，放置位置要与被测零件一致。使用两个CCD摄像机分别采集以转轴零件上下边缘为中心的一段宽度区域，将转轴置于背面光源与CCD摄像机之间，分别采集标准转轴和待测转轴的零件图像。

步骤二：将采集到的图像送到计算机里进行预处理。具体包括以下步骤：

1）对图像中的噪声进行滤波，做平滑处理，消除图像中的孤立像素点噪声；

2）对经过平滑处理的模糊图像进行锐化处理，使图像边缘重新变得清晰；

3）使用阈值分割选定合适的阈值将图像二值化；

4）对得到的二值图像的边缘特征进行提取，用一阶差分边缘检测算法来检测边缘的像素点。对边缘进行拟合，获取有清晰边缘直线转轴单边缘轮廓图象。采用直线检测方式检测边缘直线特征，获取边缘直线。

步骤三：对获取到的边缘直线图像进行分析，具体包括以下步骤：