[發明專利]一種彈簧圈數檢測裝置及檢測方法

在審

• 申請號: 202010734291.2
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN114001648A
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 王春梅;張佳瑋
• 申請（專利權）人: 南京景曜智能科技有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G06M1/272;G06K9/62;G06V10/762;G06T7/00
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本發明提供一種彈簧圈數檢測裝置及檢測方法，所述彈簧圈數檢測裝置包括3D傳感器單元和3D點云數據處理模塊；所述頂部3D傳感器單元用于采集彈簧的3D點云數據并傳遞至所述3D點云數據處理模塊；所述3D點云數據處理模塊用于根據所述彈簧的3D點云數據，采用所述彈簧圈數檢測方法計算彈簧的圈數；所述彈簧圈數檢測方法包括：對所述彈簧的3D點云數據進行歐式聚類，將點數符合預設參數的螺點云組提取出來，獲取彈簧的完整螺的點云數據；計算彈簧的完整螺數量，所述完整螺數量加一獲得彈簧圈數。通過3D視覺技術實現彈簧圈數的檢測，代替人工檢測，降低了操作人員的勞動強度，并提高了檢測效率和精度。

技術領域

本發明涉及到彈簧檢測技術領域，特指一種彈簧圈數檢測裝置及檢測方法。

背景技術

彈簧是在機械領域中應用十分廣泛的元件，在工業制造中，往往要求批量生產的彈簧具有相同的特性，這就要求彈簧首先應該具有相同的參數。一個彈簧的參數可由圈數、高度、直徑和節距來表征。在彈簧制造后或使用前，需要對這些參數進行測量，其中最重要的是彈簧圈數。

尤其是在一些特殊而關鍵領域（如航空航天、鐵路運輸）的應用上，對彈簧圈數等尺寸精度的要求更加嚴格?，F有的彈簧圈數檢測方法是由操作人員目測，但是人工檢測耗時耗力，尤其是在彈簧圈數多和批量大的情況下，人工出錯機會多，無法保證檢測質量，難以滿足應用現場的準確度需求。

發明內容

針對上述不足，本發明解決的技術問題在于提供一種彈簧圈數檢測裝置及檢測方法，通過3D視覺技術實現彈簧圈數的檢測，代替人工檢測，降低了操作人員的勞動強度，并提高了檢測效率和精度。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種彈簧圈數檢測方法，應用于一種彈簧圈數檢測裝置，所述彈簧圈數檢測裝置包括3D傳感器單元和3D點云數據處理模塊；所述頂部3D傳感器單元用于采集彈簧的3D點云數據并傳遞至所述3D點云數據處理模塊；所述3D點云數據處理模塊用于根據所述彈簧的3D點云數據，采用所述彈簧圈數檢測方法計算彈簧的圈數；所述彈簧圈數檢測方法包括以下步驟：

對所述彈簧的3D點云數據進行歐式聚類，將點數符合預設參數的螺點云組提取出來，獲取彈簧的完整螺的點云數據；

計算彈簧的完整螺數量，所述完整螺數量加一獲得彈簧圈數。

優選地，所述對所述彈簧的3D點云數據進行歐式聚類，包括以下步驟：

采集承載彈簧的托盤平面點云數據，識別出托盤上表面并計算出托盤上表面的平面參數；

根據托盤上表面的平面參數對所述彈簧的3D點云數據進行坐標變換，將所述彈簧的3D點云數據的坐標系原點及坐標系變換到托盤上表面；

對所述彈簧的3D點云數據進行切割，分離出托盤平面以上的3D點云數據；

提取所述托盤平面以上的3D點云數據，進行歐式聚類。

優選地，所述對所述彈簧的3D點云數據進行歐式聚類，包括以下步驟：

獲取所述彈簧的3D點云數據并計算出彈簧的高度值和上端面點云的圓心坐標；

根據所述高度值和圓心坐標，對所述彈簧的3D點云數據進行切割，分離出彈簧的螺點云數據；

提取所述彈簧的螺點云數據，進行歐式聚類。

優選地，所述計算出彈簧的高度值包括以下步驟：

根據預設的高度分割出僅包含承載彈簧的托盤的點云；

對所述僅包含承載彈簧的托盤的點云提取平面，識別出托盤上表面并計算出托盤上表面的平面參數；

根據托盤上表面的平面參數對所述彈簧的3D點云數據進行坐標變換，將所述彈簧的3D點云數據的坐標系原點及坐標系變換到托盤上表面；

根據預設的彈簧高度范圍，分割出包含彈簧上端面的點云數據；

對包含彈簧上端面的點云數據提取法向量垂直的最大平面為彈簧上端面，計算獲得彈簧上端面的高度值即為彈簧的高度值。