[發明專利]一種基于3D高精度視覺識別的齒輪精度檢測系統

有效

• 申請號: 202011029082.4
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN111929059B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 劉振亭;籍永強
• 申請（專利權）人: 濰坊中振智能裝備有限公司
• 主分類號: G01M13/021
• 分類號: G01M13/021;G01M13/025;G01B11/00;G01B11/24;G01B11/28
• 代理公司: 北京翔石知識產權代理事務所(普通合伙) 11816
• 代理人: 蔡宜飛

1.一種基于3D高精度視覺識別的齒輪精度檢測系統，其特征在于，包括，

嚙合齒輪，其設置在支撐柱上，用以與待檢測齒輪嚙合；

相機，其設置在支架上，用以拍攝所述待檢測齒輪各個齒面的圖像信息；

中控單元，用以接收所述相機拍攝的圖像信息并進行分析；

所述中控單元根據所述圖像信息對齒輪的精度進行檢測，所述相機對待檢測齒輪和嚙合齒輪運動前后的嚙合狀態進行拍攝，在待檢測齒輪運轉預設圈數后，所述中控單元通過分析運動前后圖像中所述待檢測齒輪所到位置、接觸點位置和接觸面積的信息，將預設信息與所述待檢測齒輪的實際信息進行比較，確定齒輪的精度合格情況；

所述中控單元對所述待檢測齒輪轉動預設圈數后的輪齒所到位置進行分析，若所述輪齒在預設位置上，則所述中控單元對所述待檢測齒輪在嚙合齒輪上的位置進行判斷，若不在預設位置，則所述中控單元判定所述待檢測齒輪不合格； 將所述待檢測齒輪在嚙合齒輪的第一次嚙合位置a1與預設位置進行比較，若所述待檢測齒輪在嚙合齒輪的第一次嚙合位置a1在預設位置，則判定所述待檢測齒輪合格，若待檢測齒輪與嚙合齒輪的第一次嚙合位置a1不在預設位置內，則根據所述待檢測齒輪與嚙合齒輪的第一次嚙合位置a1距離預設位置的距離對檢測范圍進行分級，根據不同分級對應的不同轉動圈數對所述待檢測齒輪進行二次檢測，若所述待檢測齒輪第二次檢測時，與嚙合齒輪的第二次嚙合位置a2在預設位置時，則確定所述待檢測齒輪合格，若所述待檢測齒輪第二次檢測時，與嚙合齒輪第二次嚙合位置a2不在預設位置時，則對兩次檢測結果進行判斷確定待檢測齒輪與嚙合齒輪的位置，再根據待檢測齒輪與嚙合齒輪的位置計算出所述待檢測齒輪與嚙合齒輪的接觸面積，根據接觸面積的大小與預設位置的接觸面積S0的比較，確定所述待檢測齒輪的精度合格情況。

2.根據權利要求1所述基于3D高精度視覺識別的齒輪精度檢測系統，其特征在于，所述中控單元對所述待檢測齒輪進行檢測前，首先會對所述待檢測齒輪與嚙合齒輪的嚙合位置和狀態進行檢測，設定檢測前所述待檢測齒輪與嚙合齒輪的第一嚙合位置D0和第二嚙合位置D00，所述待檢測齒輪距離所述嚙合齒輪的上邊緣距離為d1，所述待檢測齒輪距離所述嚙合齒輪的下邊緣距離為d2，若d1=d2時，則判斷所述待檢測齒輪位于正確嚙合位置，設定齒輪厚度為D，并計算檢測前嚙合接觸面積為S0，若d1≠d2時，則判斷待檢測齒輪未正確放置。

3.根據權利要求2所述基于3D高精度視覺識別的齒輪精度檢測系統，其特征在于，所述中控單元內預設有齒輪位置矩陣A和齒輪檢測范圍B，所述齒輪位置矩陣A（A1、A2、A3、A4），其中，A1表示待檢測齒輪的第一預設位置，A2表示待檢測齒輪的第二預設位置，A3表示待檢測齒輪的第三預設位置，A4表示待檢測齒輪的第四預設位置；所述待檢測齒輪的第一預設位置A1到正確嚙合時的第一嚙合位置D0的距離小于待檢測齒輪的第二預設位置A2到正確嚙合時的第一嚙合位置D0的距離，待檢測齒輪的第二預設位置A2到正確嚙合時的第一嚙合位置D0的距離小于待檢測齒輪的第三預設位置A3到正確嚙合時的第一嚙合位置D0的距離，待檢測齒輪的第三預設位置A3到正確嚙合時的第一嚙合位置D0的距離小于待檢測齒輪的第四預設位置A4到正確嚙合時的第一嚙合位置D0的距離；

所述齒輪檢測范圍B（B1、B2、B3、B4），其中，B1表示第一預設檢測范圍，B2表示第二預設檢測范圍，B3表示第三預設檢測范圍，B4表示第四預設檢測范圍，所述第一預設檢測范圍B1小于第二預設檢測范圍B2，第二預設檢測范圍B2小于第三預設檢測范圍B3，第三預設檢測范圍B3小于第四預設檢測范圍B4。

4.根據權利要求3所述基于3D高精度視覺識別的齒輪精度檢測系統，其特征在于，所述中控單元對所述待檢測齒輪轉動預設圈數后的嚙合狀態進行分析時，第一次嚙合位置a1距離所述嚙合齒輪的上邊緣距離為d3，第一次嚙合位置a1對應的第一接觸位置a11距離所述嚙合齒輪的下邊緣距離為d4，

若d3≠d4時，則判斷所述支撐柱有偏差；

若d3=d4=d1時，則判斷所述待檢測齒輪第一次嚙合位置a1與檢測前所述待檢測齒輪與嚙合齒輪的第一嚙合位置D0的位置關系，若a1與D0重合，則判斷所述待檢測齒輪合格。