基于機器視覺的螺紋測判系統(tǒng)的研究.pdf

1、螺紋是一種互換性和標準化程度要求很高的機械零件,廣泛的應用在機電設備和儀器儀表中。螺紋的接觸式檢測包括對螺紋合格性的綜合性檢驗和確定中徑、螺距、牙型角等某一幾何參數(shù)量值的單參數(shù)測量。一般手工使用螺紋量規(guī)實現(xiàn)螺紋的綜合性檢驗,使用三針法、雙球法等實現(xiàn)螺紋的單項測量,而且需要根據(jù)被測螺紋的種類、尺寸查找相應的螺紋標準,人工判斷被測螺紋是否合格,檢測速度慢、效率低,容易造成人為誤差。
　　 機器視覺技術是隨著計算機技術的發(fā)展而產生的一

2、門新興技術,將其應用于螺紋幾何參數(shù)量值的測量可提高檢測效率,實現(xiàn)非接觸測量。本文運用機器視覺技術實現(xiàn)了公制、美制外螺紋的中徑、螺距、牙型角等參數(shù)的非接觸測量,利用WINDOWS操作系統(tǒng)平臺和C++-Builder6.0設計了螺紋測判軟件系統(tǒng)。具體工作內容如下:
　　 (1)設計步進電機驅動的二維數(shù)控機械平臺作為螺紋的測量平臺,并以單片機為核心設計該平臺的運動控制系統(tǒng),實現(xiàn)了對螺紋測量平臺橫向/縱向移動的控制；設計了機械平臺位移量

3、的測量模塊,采用光柵尺作為平臺位移的檢測裝置,設計以單片機和FPGA為核心的硬件電路,實現(xiàn)了對光柵尺輸出信號的采集、處理和與計算機的通訊。
　　 (2)設計了螺紋圖像處理模塊,利用DirectShow技術完成了螺紋的視頻采集,得到了被測螺紋的圖像信息,通過對圖像進行預處理、濾波、邊緣提取等,獲取了螺紋的輪廓信息。
　　 (3)設計了外螺紋參數(shù)測量模塊,根據(jù)光柵信號處理模塊得到的螺紋測量平臺的位移量和圖像處理后獲得的螺紋輪

4、廓信息,實現(xiàn)了螺紋中徑、牙型角和螺距等參數(shù)的測量。
　　 (4)在C++Builder6.0開發(fā)環(huán)境下,根據(jù)公制和美制統(tǒng)一螺紋的各個螺紋標準設計了外螺紋評定模塊,該模塊根據(jù)被測螺紋的標稱參數(shù)計算出螺紋的中徑允值范圍,并判斷被測螺紋的中徑測量值是否在其中徑允值范圍內,從而實現(xiàn)了對被測螺紋合格性的判斷；設計三針法測量評判螺紋模塊,該模塊可根據(jù)被測螺紋的標稱參數(shù)計算出測量所需的三針針徑,并根據(jù)中徑測量值判斷出被測螺紋是否合格。