[發明專利]千分尺自動檢定方法

有效

• 申請號: 202210473206.0
• 申請日: 2022-04-29
• 公開（公告）號: CN114877774B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 徐逸哲;朱發興;金峻鵬;李志遠;陳和灝;蔣彥龍;吳鄭煌;張靜源;封婕妤;張镕皓;李怡銳;陸宇濤
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01B3/18
• 分類號: G01B3/18;B25B11/00;G06T7/00;G06T7/11;G06T5/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 韓天宇

1.一種千分尺自動檢定方法，其特征在于包括以下步驟：

1）設置千分尺自動檢定裝置，并將檢定裝置復位；

2）將千分尺粗調、微調旋鈕部位放入大齒輪和微調固定連接籠進行固定；調節蝴蝶夾的位置高度，與千分尺U型部位相平，然后沿軸向調節連接固定塊的位置，使千分尺U型部位放入蝴蝶夾夾具中，再微調蝴蝶夾的位置高度，用兩個蝴蝶夾固定住千分尺U型部位；

3）調節旋轉支柱的高度和旋轉角度，調節攝像頭模塊固定桿伸出長度使攝像頭在千分尺刻度盤或數顯屏的正上方，調節校零舵機固定臺高度和旋轉角度使凸輪在數顯型千分尺校零按鍵的上方，凸輪旋轉按動數顯型千分尺校零按鍵；

4）啟動千分尺自動檢定程序，待系統初始化，輸入校準指令，控制系統控制微調步進電機、粗調步進電機使微調旋鈕和粗調旋鈕轉動，千分尺測砧與測微螺桿合并后停止轉動；

5）攝像頭模塊對千分尺刻度值進行圖像采集，根據用戶選擇的通信模式、數據上傳方式，向PC端上位機圖像處理軟件發送圖像采集數據；

6）在圖像處理軟件中進行圖像處理讀取千分尺數值D1,并判斷D1是否為零；如果D1為零，則提醒操作員輸入檢定測量尺寸L；如果D1不為零，則判斷D1是否為數顯數值；如果D1是數顯數值，該千分尺為數顯型千分尺，則下位機控制系統控制校零舵機使凸輪轉動按千分尺的校零按鍵，然后控制凸輪復位，提醒操作員輸入檢定測量尺寸L；如果D1不是數顯數值，該千分尺為機械型千分尺，提醒操作員手動校零，待千分尺手動校零后進入系統復位程序；

7）操作員輸入檢定測量尺寸L后，控制系統通過控制微調步進電機、粗調步進電機使微調旋鈕和粗調旋鈕轉動，使測微螺桿移動L位移，同時攝像頭模塊對千分尺刻度值進行圖像采集，向PC端上位機圖像處理軟件發送圖像采集數據，在圖像處理軟件中進行圖像處理讀取千分尺數值D2，判斷L與D2是否相等；如果相等則千分尺檢定合格；如果不相等則千分尺檢定不合格；

8）向操作員確定是否再次檢定；如果需要再次檢定，則返回系統復位程序；如果不需要再次檢定，則在LCD顯示模塊、PC端輸出檢定結果，最后進入系統待機，千分尺校零與自動檢定結束。

2.根據權利要求1所述的千分尺自動檢定方法，其特征在于：所述的千分尺自動檢定程序硬件部分包括MCU處理器主控模塊以及與MCU處理器主控模塊連接的無線模塊、串口模塊、攝像頭模塊、SD卡存儲模塊、粗調步進電機驅動器模塊、微調步進電機驅動器模塊、粗調步進電機、微調步進電機、微調舵機、LCD顯示模塊、控制按鍵模塊、蜂鳴器模塊、紅外遙控模塊及系統電源模塊。

3.根據權利要求1所述的千分尺自動檢定方法，其特征在于：步驟6）所述的圖像處理過程中，PC上位機圖像處理軟件對獲取的圖像進行透視變換、灰度化、去噪、濾波圖像預處理后進行刻度數型識別；如果是數顯型千分尺，則先進行最大信息熵圖像分割處理、圖像取反，再根據建立的數字數據庫對數字進行識別，輸出千分尺數值；如果是刻度型千分尺，則先進行小波卷積處理、圖像分割、圖像取反，再進行刻度值對齊識別算法處理，識別出刻度值讀數后輸出千分尺數值。

4.根據權利要求1所述的千分尺自動檢定方法，其特征在于：步驟1）所述的千分尺自動檢定裝置，包括裝置底板以及在裝置底板上沿軸線依次安裝的蝴蝶夾固定機構、自動校零機構、粗調機構和微調機構；

所述蝴蝶夾固定機構包括連接固定塊，連接固定塊上設置有兩個用于固定千分尺U型部位的蝴蝶夾，所述連接固定塊通過軸向和豎直方向兩自由度位移裝置與裝置底板連接；

所述自動校零機構包括固定在裝置底板上的旋轉支柱固定柱筒以及與旋轉支柱固定柱筒連接的旋轉支柱，旋轉支柱上安裝有攝像頭模塊固定桿和校零舵機固定臺；所述校零舵機固定臺上安裝有校零舵機，校零舵機上安裝有凸輪，校零舵機控制凸輪往復90°擺動，按動數顯型千分尺校零按鈕校零；

所述粗調機構包括固定在裝置底板上的粗調步進電機和齒輪組，所述齒輪組包括嚙合傳動的小齒輪和大齒輪，其中小齒輪與粗調步進電機電機軸配合連接，大齒輪內側與千分尺的粗調旋鈕固定連接；

所述微調機構包括固定在裝置底板上的微調步進電機和微調固定連接籠，微調固定連接籠一端與微調步進電機電機軸通過螺栓固定連接，另一端與千分尺的微調旋鈕固定連接。