作品名稱：基于機器視覺的軸零件直線度誤差測量儀
學(xué)校名稱：山東理工大學(xué)
參賽隊伍：視而可測
參賽學(xué)生：韓宗旺 鄒萌萌 駱傳躍
指導(dǎo)老師：程祥 張偉
軸類零件是機械產(chǎn)品中最常見的零件，零件在加工的過程中，各部分的尺寸、形狀、方向和位置等幾何量難以達到理想狀態(tài)。對軸類零件來說，嚴重影響其使用性能的形狀誤差有直線度誤差、圓度誤差、垂直度誤差等。在工業(yè)自動化迅猛發(fā)展的今天，大多數(shù)的軸零件已經(jīng)能使用自動化的流水線進行制造。在科技日新月異的今天，零件工藝水平節(jié)節(jié)攀升，市場競爭越來越激烈，客戶對機械產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來越高。例如：某汽車廠商對于零配件供應(yīng)商提供的變速箱傳動軸的產(chǎn)品合格率要求在99.5%以上，驗收時抽檢不合格品超過5件/千件，整批零件拒絕接收。
目前，在工業(yè)應(yīng)用中的軸類零件形狀誤差，通常采用人工檢測，其檢測精度不高。三坐標測量儀、影像測量儀、圓柱度儀等高精度檢測儀器成本高，對操作環(huán)境要求嚴格，測量需要一定時間，無法滿足大規(guī)模生產(chǎn)快速、在線檢測要求?；跈C器視覺的圖像測量技術(shù)是通過攝像機獲取待測物體的圖像，然后將圖像傳輸?shù)接嬎銠C，應(yīng)用數(shù)字圖像處理技術(shù)，提取圖像的邊緣，并對攝像機進行標定，通過相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型求解出物體的幾何參數(shù)。機器視覺技術(shù)具有非接觸、在線快速、精確、易于實現(xiàn)自動化的優(yōu)點。
鑒于視覺檢測技術(shù)的諸多優(yōu)點，以及能夠得到更精確的測量結(jié)果，搭建了基于機器視覺的軸類零件直線度誤差測量儀。本直線度誤差測量儀通過控制XYZ三個電動直線位移平臺來移動CMOS相機的位置，從而進行調(diào)焦測試；三爪卡盤與頂尖的位置可通過緊固把手調(diào)節(jié)，擴大了軸零件的測量范圍；被測工件一端固定在三爪卡盤上，另一端用頂尖進行固定，頂尖與三爪卡盤的回轉(zhuǎn)中心同軸度誤差不大于50μm，減小了零件偏斜對測量結(jié)果的影響；軸在旋轉(zhuǎn)電機的牽引下做多次旋轉(zhuǎn)，每旋轉(zhuǎn)1°，CMOS相機做一次圖像的采集，共獲得360張圖像存儲于計算機中，均勻采集圖樣，使測量結(jié)果更加可靠；圖像處理時采用亞像素邊緣檢測技術(shù)，進一步提高了檢測精度；調(diào)試好設(shè)備后，從圖像采集到得出直線度誤差結(jié)果僅需要15分鐘左右，大大節(jié)省了測量時間。成功解決傳統(tǒng)接觸式測量方法易損傷零件，且精度低、效率低的問題。
