[發(fā)明專利]基于結(jié)構(gòu)光的軸承油溝自動(dòng)測量方法

有效

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• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN106643537B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙輝
• 申請（專利權(quán)）人: 常州高晟傳感技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/12
• 分類號(hào): G01B11/12;G01B11/255
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種基于結(jié)構(gòu)光的軸承油溝自動(dòng)測量系統(tǒng)及方法，此系統(tǒng)包括線激光發(fā)射器、視覺探頭和驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，待檢測軸承固定安裝于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)上并隨驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，所述線激光發(fā)射器的線激光束在待檢測軸承內(nèi)圈表面的油溝上形成連續(xù)的輪廓母線，所述視覺探頭的光軸對準(zhǔn)所述輪廓母線。本發(fā)明具有非接觸自動(dòng)測量、無需人工參與、精度高和周期短等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軸承內(nèi)圈油溝檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種基于結(jié)構(gòu)光的軸承油溝自動(dòng)測量系統(tǒng)。此外，本發(fā)明還涉及一種基于上述結(jié)構(gòu)光的軸承油溝自動(dòng)測量系統(tǒng)的方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有軸承內(nèi)圈的油溝用來輸送和分布潤滑油，油溝的尺寸、形狀和位置影響軸承中油膜壓力分布情況，進(jìn)而影響整個(gè)軸承的性能。然而，軸承內(nèi)圈的油溝屬于三維內(nèi)尺寸，軸承內(nèi)圈油溝的準(zhǔn)確檢測是行業(yè)的難題之一。

目前軸承行業(yè)最常用的油溝測量方法為：使用一塊最大極限尺寸樣板，通過人工丈量進(jìn)行檢驗(yàn)，此方法只能判斷油溝的合格與否，并不能確定油溝的實(shí)際尺寸。近年來出現(xiàn)一種拓摹方法，利用樹脂等成型材料灌充入油溝，待固態(tài)成型后，去除拓摹，進(jìn)行測量，此方法屬于反向成型方法，不僅過程繁瑣、操作周期長，而且拓摹本身的測量精度并不高，加上拓印本身存在的不可靠因素，因此測量精度不高，效果很不理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種非接觸自動(dòng)測量，無需人工參與、精度高和周期短的基于結(jié)構(gòu)光的軸承油溝自動(dòng)測量系統(tǒng)及方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于結(jié)構(gòu)光的軸承油溝自動(dòng)測量系統(tǒng)，其包括線激光發(fā)射器、視覺探頭和驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，待檢測軸承固定安裝于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)上并隨驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，所述線激光發(fā)射器的線激光束在待檢測軸承內(nèi)圈表面的油溝上形成連續(xù)的輪廓母線，所述視覺探頭的光軸對準(zhǔn)所述輪廓母線。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述自動(dòng)測量系統(tǒng)還包括底座組件，所述底座組件的中部設(shè)有安裝驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)的安裝孔，側(cè)邊設(shè)有安裝支架，線激光發(fā)射器和視覺探頭等高、間隔的設(shè)置于同一安裝支架上。

所述待檢測軸承內(nèi)圈表面設(shè)有上、下兩個(gè)油溝，所述自動(dòng)測量系統(tǒng)包括兩臺(tái)線激光發(fā)射器和兩臺(tái)視覺探頭，一臺(tái)線激光發(fā)射器和一臺(tái)視覺探頭設(shè)置于同一安裝支架上，另一線激光發(fā)射器和另一視覺探頭設(shè)置于另一安裝支架上，兩安裝支架相對設(shè)置。

所述底座組件上方罩設(shè)外殼罩，所述線激光發(fā)射器、視覺探頭和驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)均位于外殼罩內(nèi)；所述視覺探頭包括相機(jī)和圖像捕捉鏡頭，所述相機(jī)的輸出端與外界的圖像處理系統(tǒng)連接。

一種基于結(jié)構(gòu)光的軸承油溝自動(dòng)測量系統(tǒng)的方法，包括如下步驟：

S1：在線激光發(fā)射器關(guān)閉、打開的狀態(tài)下，視覺探頭對準(zhǔn)待檢測軸承內(nèi)圈表面的油溝分別拍攝一幅圖像；

S2：將S1中拍攝的兩幅圖像進(jìn)行圖像處理，得到一條單像素寬度的輪廓母線(30)，將所述輪廓母線(30)進(jìn)行邊緣提取，得到線輪廓的邊緣點(diǎn)坐標(biāo)P_i(x_i，y_i)；

其中，i＝1，2，…，n；

S3：利用步驟S2中的邊緣點(diǎn)坐標(biāo)P_i(x_i，y_i)進(jìn)行最小二乘圓擬合，得到擬合圓的半徑R與圓心坐標(biāo)C_i(x_i，y_i)；

其中，i＝1，2，…，n；