技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本
發(fā)明屬于工業(yè)零件尺寸檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及零件圓周跳動(dòng)誤差自動(dòng)檢測(cè)裝置及方法。
背景技術(shù)
[0002] 工業(yè)零件在精加工后，都要進(jìn)行零件加工
精度的檢驗(yàn)。尤其是圓柱型零件，不僅對(duì)零件的半徑有要求，還對(duì)零件的圓周跳動(dòng)誤差有非常嚴(yán)格的技術(shù)指標(biāo)。為檢驗(yàn)零件的圓周跳動(dòng)誤差，通常使用百分表或千分表等量具。將百分表或千分表的測(cè)量頭靠在零件的圓周上，當(dāng)零件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，圓周上的跳動(dòng)誤差會(huì)反映到量具的
表盤上，這時(shí)通過(guò)讀取表盤上的刻度變化，可以計(jì)算出零件的圓周跳動(dòng)誤差。但這個(gè)檢驗(yàn)工作是一個(gè)沒有技術(shù)含量的重復(fù)性勞動(dòng)，采用人工方式測(cè)量，速度慢且效率低下，而且工人在進(jìn)行成千上萬(wàn)次觀測(cè)檢驗(yàn)時(shí)，難免偶爾會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤觀察，導(dǎo)致誤檢。而且現(xiàn)有人工檢驗(yàn)的方法難以將檢驗(yàn)數(shù)據(jù)存檔保存，為日后核驗(yàn)復(fù)查提供數(shù)據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容
[0003] 針對(duì)
現(xiàn)有技術(shù)中的
缺陷，本發(fā)明提供零件圓周跳動(dòng)誤差自動(dòng)檢測(cè)裝置及方法，能夠自動(dòng)測(cè)量出零件的圓周跳動(dòng)誤差，效率高、速度快、準(zhǔn)確性高。
[0004] 第一方面，一種零件圓周跳動(dòng)誤差自動(dòng)檢測(cè)裝置，包括
外殼，以及設(shè)置在外殼內(nèi)的量具、攝像頭、
控制器和紅外燈；
[0005] 其中，量具的測(cè)量頭和測(cè)量桿均穿過(guò)所述外殼、暴露在外殼外表面設(shè)置；所述攝像頭和紅外燈設(shè)置在量具上方，且均朝向量具的表盤設(shè)置；攝像頭和紅外燈并排設(shè)置；
[0006] 所述紅外燈用于照亮量具的表盤；
[0007] 所述攝像頭用于開啟待測(cè)零件的測(cè)量時(shí)，拍攝表盤的圖片，并傳給控制器；
[0008] 所述控制器用于分析表盤的圖片，得到圖片中表針的
位置；并根據(jù)圖片中表針的位置計(jì)算得到待測(cè)零件的圓周跳動(dòng)誤差。
[0009] 優(yōu)選地，所述量具包括千分表或百分表。
[0010] 優(yōu)選地，所述控制器用于分析表盤的圖片，得到圖片中表針的位置具體包括：
[0011] 通過(guò)圖像灰度
閾值分割法對(duì)所述圖片進(jìn)行分割，得到表針部分和表盤部分；
[0012] 設(shè)置所述表針部分的灰度為0，表盤部分的灰度為255；
[0013] 使用hough變換在圖片中提取黑色直線，將表針部分從表盤部分中分割出來(lái)，得到表針的位置。
[0014] 優(yōu)選地，所述計(jì)算待測(cè)零件的圓周跳動(dòng)誤差具體包括：
[0015] 將量具的檢測(cè)頭
接觸待測(cè)零件的圓周，讀取當(dāng)前表針的位置，計(jì)算得到初始度數(shù)；
[0016] 當(dāng)待測(cè)零件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)表針的位置計(jì)算得到待測(cè)零件的實(shí)時(shí)度數(shù)；
[0017] 實(shí)時(shí)計(jì)算實(shí)時(shí)度數(shù)和初始度數(shù)差值，得到所述圓周跳動(dòng)誤差；
[0018] 如果圓周跳動(dòng)誤差超過(guò)預(yù)設(shè)的誤差上限時(shí)，進(jìn)行報(bào)警。
[0019] 優(yōu)選地，所述控制器還用于記錄待測(cè)零件的編號(hào)、圓周跳動(dòng)誤差最大值以及檢測(cè)時(shí)間；控制器還用于接收用戶的查詢指令，查詢待測(cè)零件的編號(hào)、圓周跳動(dòng)誤差最大值以及檢測(cè)時(shí)間。
[0020] 第二方面，一種零件圓周跳動(dòng)誤差自動(dòng)檢測(cè)方法，包括以下步驟：
[0021] 將待測(cè)零件的軸線固定在
工作臺(tái)上，使得待測(cè)零件能夠沿其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0022] 將零件圓周跳動(dòng)誤差自動(dòng)檢測(cè)裝置中量具的檢測(cè)頭接觸待測(cè)零件的圓周；
[0023] 轉(zhuǎn)動(dòng)待測(cè)零件；
[0024] 零件圓周跳動(dòng)誤差自動(dòng)檢測(cè)裝置中攝像頭拍攝表盤的圖片，并傳給控制器；
[0025] 控制器分析表盤的圖片，得到圖片中表針的位置；并根據(jù)圖片中表針的位置計(jì)算得到待測(cè)零件的圓周跳動(dòng)誤差。
[0026] 優(yōu)選地，所述量具包括千分表或百分表。
[0027] 優(yōu)選地，所述控制器分析表盤的圖片，得到圖片中表針的位置具體包括：
[0028] 控制器通過(guò)圖像灰度閾值分割法對(duì)所述圖片進(jìn)行分割，得到表針部分和表盤部分；
[0029] 控制器設(shè)置所述表針部分的灰度為0，表盤部分的灰度為255；
[0030] 控制器使用hough變換在圖片中提取黑色直線，將表針部分從表盤部分中分割出來(lái)，得到表針的位置。
[0031] 優(yōu)選地，所述計(jì)算待測(cè)零件的圓周跳動(dòng)誤差具體包括：
[0032] 當(dāng)將零件圓周跳動(dòng)誤差自動(dòng)檢測(cè)裝置中量具的檢測(cè)頭接觸待測(cè)零件的圓周時(shí)，控制器讀取當(dāng)前表針的位置，計(jì)算得到初始度數(shù)；
[0033] 當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)待測(cè)零件時(shí)，控制器根據(jù)表針的位置計(jì)算得到待測(cè)零件的實(shí)時(shí)度數(shù)；
[0034] 控制器實(shí)時(shí)計(jì)算實(shí)時(shí)度數(shù)和初始度數(shù)差值，得到所述圓周跳動(dòng)誤差；
[0035] 如果圓周跳動(dòng)誤差超過(guò)預(yù)設(shè)的誤差上限時(shí)，進(jìn)行報(bào)警。
[0036] 優(yōu)選地，該方法在計(jì)算待測(cè)零件的圓周跳動(dòng)誤差之后，還包括：
[0037] 控制器記錄待測(cè)零件的編號(hào)、圓周跳動(dòng)誤差最大值以及檢測(cè)時(shí)間；
[0038] 控制器接收用戶的查詢指令，查詢待測(cè)零件的編號(hào)、圓周跳動(dòng)誤差最大值以及檢測(cè)時(shí)間。
[0039] 由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的零件圓周跳動(dòng)誤差自動(dòng)檢測(cè)裝置及方法，攝像頭可以自動(dòng)拍攝待測(cè)零件檢測(cè)過(guò)程中表盤的圖片，并能自動(dòng)識(shí)別出圖片上表針的位置，能夠自動(dòng)測(cè)量出零件的圓周跳動(dòng)誤差，效率高、速度快、準(zhǔn)確性高。
附圖說(shuō)明
[0040] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)。附圖中，各元件或部分并不一定按照實(shí)際的比例繪制。
[0041] 圖1為
實(shí)施例一提供的零件圓周跳動(dòng)誤差自動(dòng)檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042] 圖2為實(shí)施例三提供的零件圓周跳動(dòng)誤差自動(dòng)檢測(cè)裝方法的
流程圖。
[0043] 圖3為實(shí)施例三中計(jì)算表針位置的流程圖。
[0044] 圖4為實(shí)施例三中計(jì)算圓周跳動(dòng)誤差的流程圖。
具體實(shí)施方式
[0045] 下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，因此只作為示例，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。需要注意的是，除非另有說(shuō)明，本
申請(qǐng)使用的技術(shù)術(shù)語(yǔ)或者科學(xué)術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)為本發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的通常意義。
[0046] 實(shí)施例一：
[0047] 一種零件圓周跳動(dòng)誤差自動(dòng)檢測(cè)裝置，參見圖1，包括外殼1，以及設(shè)置在外殼1內(nèi)的量具5、攝像頭2、控制器4和紅外燈3；
[0048] 其中，量具5的測(cè)量頭和測(cè)量桿52均穿過(guò)所述外殼1、暴露在外殼外表面設(shè)置；所述攝像頭2和紅外燈3設(shè)置在量具5上方，且均朝向量具的表盤51設(shè)置；攝像頭2和紅外燈3并排設(shè)置；
[0049] 具體地，所述量具包括千分表或百分表。攝像頭、控制器和紅外燈可以固定密封在外殼內(nèi)，這樣整個(gè)裝置除了量具的測(cè)量頭和測(cè)量桿，其他的都密封在外殼內(nèi)，使用方便。攝像頭最好設(shè)置在表盤正上方，紅外燈盡量靠近攝像頭設(shè)置，這樣降低了拍攝的誤差。攝像頭最好選用高
幀率廣
角工業(yè)攝像頭。
[0050] 所述紅外燈3用于照亮量具的表盤，保證攝像頭拍攝光線的
亮度；
[0051] 所述攝像頭2用于開啟待測(cè)零件的測(cè)量時(shí)，拍攝表盤的圖片，并傳給控制器；
[0052] 具體地，紅外燈和攝像頭朝向表盤設(shè)置，使得紅外燈能夠照的表盤更亮。攝像頭能夠更清晰地拍攝到表盤的圖片。
[0053] 所述控制器4用于分析表盤的圖片，得到圖片中表針的位置；并根據(jù)圖片中表針的位置計(jì)算得到待測(cè)零件的圓周跳動(dòng)誤差。
[0054] 具體地，控制器對(duì)拍攝的圖片進(jìn)行識(shí)別，得到表針在表盤上的位置，從而讀出表針的度數(shù)，計(jì)算待測(cè)零件的圓周跳動(dòng)誤差。
[0055] 該裝置攝像頭可以自動(dòng)拍攝待測(cè)零件檢測(cè)過(guò)程中表盤的圖片，并能自動(dòng)識(shí)別出圖片上表針的位置，能夠自動(dòng)測(cè)量出零件的圓周跳動(dòng)誤差，效率高、速度快、準(zhǔn)確性高。
[0056] 實(shí)施例二：
[0057] 實(shí)施例二在實(shí)施例一的
基礎(chǔ)上提供了一種圖片分析方法。所述控制器用于分析表盤的圖片，得到圖片中表針的位置具體包括：
[0058] 通過(guò)圖像灰度閾值分割法對(duì)所述圖片進(jìn)行分割，得到表針部分和表盤部分；
[0059] 具體地，由于在紅外光照射的情況下，表針在圖片中是細(xì)長(zhǎng)的黑色針狀，而表盤則是乳白色，兩者
顏色有明顯的差異。所以采用圖像灰度閾值分割法提取表針部分和表盤部分，其中圖像灰度閾值分割法的閾值設(shè)為80。
[0060] 設(shè)置所述表針部分的灰度為0，表盤部分的灰度為255；
[0061] 具體地，經(jīng)過(guò)圖像灰度閾值分割法后，設(shè)置表針部分的灰度為0，即黑色。設(shè)置表盤部分的灰度為255，即白色。這樣使得表針部分和表盤部分的顏色差異越大，方便后續(xù)
定位表針位置。
[0062] 使用hough變換在圖片中提取黑色直線，將表針部分從表盤部分中分割出來(lái)，得到表針的位置。
[0063] 具體地，hough變換是一種使用表決原理的參數(shù)估計(jì)技術(shù)。其原理是利用
圖像空間和hough參數(shù)空間的點(diǎn)－線對(duì)偶性，把圖像空間中的檢測(cè)問(wèn)題轉(zhuǎn)換到參數(shù)空間。采用上述方式能夠準(zhǔn)確地得出表針在表盤上的度數(shù)。
[0064] 除此之外，本實(shí)施例還提供一種圓周跳動(dòng)誤差的計(jì)算方法。所述計(jì)算待測(cè)零件的圓周跳動(dòng)誤差具體包括：
[0065] 將量具的檢測(cè)頭接觸待測(cè)零件的圓周，讀取當(dāng)前表針的位置，計(jì)算得到初始度數(shù)；
[0066] 當(dāng)待測(cè)零件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)表針的位置計(jì)算得到待測(cè)零件的實(shí)時(shí)度數(shù)；
[0067] 實(shí)時(shí)計(jì)算實(shí)時(shí)度數(shù)和初始度數(shù)差值，得到所述圓周跳動(dòng)誤差；
[0068] 如果圓周跳動(dòng)誤差超過(guò)預(yù)設(shè)的誤差上限時(shí)，進(jìn)行報(bào)警。
[0069] 具體地，百分表、千分表等量具的表盤上標(biāo)明了每格代表多少微米、表盤一周有多少格。比如百分表每格是10微米，一共100格，表針在表盤上轉(zhuǎn)動(dòng)一周是360°，所以每度的值是10*100/360≈2.78微米。這樣就可以將表盤上的計(jì)量單位轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)度單位。
[0070] 使用時(shí)，在保證零件圓周跳動(dòng)誤差自動(dòng)檢測(cè)裝置和待測(cè)零件的相對(duì)位置不變的情況下，將量具的檢測(cè)頭接觸待測(cè)零件的圓周。初始度數(shù)可以由檢測(cè)頭接觸待測(cè)零件的圓周上任一點(diǎn)得到，作為測(cè)量過(guò)程的對(duì)比值，該點(diǎn)簡(jiǎn)稱初始點(diǎn)。檢測(cè)頭接觸待測(cè)零件的圓周的
力度也可以由用戶自行選擇。如果待測(cè)零件是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的圓形時(shí)，那么在轉(zhuǎn)動(dòng)待測(cè)零件的過(guò)程中，表盤上的刻度不變，與初始點(diǎn)的刻度一致。如果待測(cè)零件某一點(diǎn)的位置相對(duì)于初始點(diǎn)凹下去時(shí)，表盤上的刻度相對(duì)于變小，說(shuō)明該點(diǎn)的半徑比初始點(diǎn)的半徑小。如果待測(cè)零件某一點(diǎn)的位置相對(duì)于初始點(diǎn)凸下去時(shí)，表盤上的刻度相對(duì)于變大，說(shuō)明該點(diǎn)的半徑比初始點(diǎn)的半徑大。
[0071] 所以當(dāng)待測(cè)零件轉(zhuǎn)動(dòng)一圈后，量具就能測(cè)出待測(cè)零件一圈的半徑跳動(dòng)誤差，即圓周跳動(dòng)誤差。如果圓周跳動(dòng)誤差超過(guò)預(yù)設(shè)的誤差上限時(shí)，進(jìn)行報(bào)警，說(shuō)明該待測(cè)零件的圓周跳動(dòng)誤差不符合技術(shù)指標(biāo)。誤差上限由用戶根據(jù)不同產(chǎn)品和要求設(shè)置。
[0072] 優(yōu)選地，所述控制器還用于記錄待測(cè)零件的編號(hào)、圓周跳動(dòng)誤差最大值以及檢測(cè)時(shí)間；控制器還用于接收用戶的查詢指令，查詢待測(cè)零件的編號(hào)、圓周跳動(dòng)誤差最大值以及檢測(cè)時(shí)間。
[0073] 具體地，每個(gè)待測(cè)零件的檢測(cè)結(jié)果(包括待測(cè)零件的編號(hào)、圓周跳動(dòng)誤差最大值以及檢測(cè)時(shí)間等)可以存儲(chǔ)在本地計(jì)算機(jī)的mysql
數(shù)據(jù)庫(kù)中。用戶也可以查詢?nèi)我涣慵臏y(cè)量結(jié)果。在查詢時(shí)可通過(guò)以上信息進(jìn)行查詢，這樣該方法對(duì)所有零件進(jìn)行全流程
跟蹤。
[0074] 本發(fā)明實(shí)施例所提供的系統(tǒng)，為簡(jiǎn)要描述，實(shí)施例部分未提及之處，可參考前述系統(tǒng)實(shí)施例中相應(yīng)內(nèi)容。
[0075] 實(shí)施例三：
[0076] 一種零件圓周跳動(dòng)誤差自動(dòng)檢測(cè)方法，參見圖2，包括以下步驟：
[0077] S1：將待測(cè)零件的軸線固定在工作臺(tái)上，使得待測(cè)零件能夠沿其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0078] S2：將零件圓周跳動(dòng)誤差自動(dòng)檢測(cè)裝置中量具的檢測(cè)頭接觸待測(cè)零件的圓周；
[0079] S3：轉(zhuǎn)動(dòng)待測(cè)零件；
[0080] S4：零件圓周跳動(dòng)誤差自動(dòng)檢測(cè)裝置中攝像頭拍攝表盤的圖片，并傳給控制器；
[0081] S5：控制器分析表盤的圖片，得到圖片中表針的位置；并根據(jù)圖片中表針的位置計(jì)算得到待測(cè)零件的圓周跳動(dòng)誤差。
[0082] 優(yōu)選地，所述量具包括千分表或百分表。
[0083] 優(yōu)選地，參見圖3，所述控制器分析表盤的圖片，得到圖片中表針的位置具體包括：
[0084] S11：控制器通過(guò)圖像灰度閾值分割法對(duì)所述圖片進(jìn)行分割，得到表針部分和表盤部分；
[0085] S12：控制器設(shè)置所述表針部分的灰度為0，表盤部分的灰度為255；
[0086] S13：控制器使用hough變換在圖片中提取黑色直線，將表針部分從表盤部分中分割出來(lái)，得到表針的位置。
[0087] 優(yōu)選地，參見圖4，所述計(jì)算待測(cè)零件的圓周跳動(dòng)誤差具體包括：
[0088] S21：當(dāng)將零件圓周跳動(dòng)誤差自動(dòng)檢測(cè)裝置中量具的檢測(cè)頭接觸待測(cè)零件的圓周時(shí)，控制器讀取當(dāng)前表針的位置，計(jì)算得到初始度數(shù)；
[0089] S22：當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)待測(cè)零件時(shí)，控制器根據(jù)表針的位置計(jì)算得到待測(cè)零件的實(shí)時(shí)度數(shù)；
[0090] S23：控制器實(shí)時(shí)計(jì)算實(shí)時(shí)度數(shù)和初始度數(shù)差值，得到所述圓周跳動(dòng)誤差；
[0091] S24：如果圓周跳動(dòng)誤差超過(guò)預(yù)設(shè)的誤差上限時(shí)，進(jìn)行報(bào)警。
[0092] 優(yōu)選地，該方法在計(jì)算待測(cè)零件的圓周跳動(dòng)誤差之后，還包括：
[0093] 控制器記錄待測(cè)零件的編號(hào)、圓周跳動(dòng)誤差最大值以及檢測(cè)時(shí)間；
[0094] 控制器接收用戶的查詢指令，查詢待測(cè)零件的編號(hào)、圓周跳動(dòng)誤差最大值以及檢測(cè)時(shí)間。
[0095] 該方法攝像頭可以自動(dòng)拍攝待測(cè)零件檢測(cè)過(guò)程中表盤的圖片，并能自動(dòng)識(shí)別出圖片上表針的位置，能夠自動(dòng)測(cè)量出零件的圓周跳動(dòng)誤差，效率高、速度快、準(zhǔn)確性高。
[0096] 本發(fā)明實(shí)施例所提供的方法，為簡(jiǎn)要描述，實(shí)施例部分未提及之處，可參考前述系統(tǒng)實(shí)施例中相應(yīng)內(nèi)容。
[0097] 最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行
修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的
權(quán)利要求和
說(shuō)明書的范圍當(dāng)中。
