基于机器视觉的弹簧内径尺寸检测研究.pdf

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1、第29卷第1期2016年1月机电产品开发与钏新Development＆Innov8donofM∞hinery＆E1echicalPmductsVoI．29．No．1Jan．．2016文章编号：1002—6673(2016)01_078-03基于机器视觉的弹簧内径尺寸检测研究许昊，范详，魏文杰，于俊辉(中机生产力促进中心，北京100044)摘要：弹簧的内径尺寸对保证其质量及装配精度有着极其重要的作用，传统的检测方法不仅费时费力，而且误判率较高。针对弹簧外形的特点，论文设计了弹簧外形视觉检测的流程，并使用Lab、，iew软件平台开发了检测程序，软

2、件可实现毛刺识别，尺寸测量，筛选不合格产品等功能。经验证，这种方案可以满足弹簧内径尺寸的高精度检测。关键词：机器视觉；弹簧检测；毛刺；内径中图分类号：7I甲27文献标识码：Adoi：10．3969／i．issn．1002—6673．2016．01．029Re靶archofspri雌hmrⅨ锄eterDetecti蚰B撇d蚰Machmvisi蚰T优hnolo留XUH∞．FANXiong。WElWer卜j记。YUhm—Hl

3、i(ChmaPmducdvit)rcenterforMacl血ery，Be日血g100044，Chin旬Abstract：T

4、he劬erdiameceroftllesprilAgh器anex旺ernelyil】1ponalltrole洒enslll曲gitsqualityanda鹞emblyaccuncy，廿-adidonaldetec60nmethodsnotonly岫ecomumiIlg，butalso}lighf地erate．B船edonsp豳gshapefeamres，anewiflllerdi蛐eterdetecdonprocessisdesigneda11danewdecec面gso在warew址chisbasedonb晰ew谪i鲫modu】eisdev

5、el叩ed．so细撒caJlacllieve班tcheSreco鲥don，me筋urement，6lteringsubstalldardproducBandodlermnc60m．Theexperimen塔indicate出atC11isprogmmmeetstlle血erdiameterofdlesp血glligh—precisiondetecdonKeywords：maclline砌on；springdetecdon；iIlIlerdiameter；ghtch0引言弹簧是常用的机械零部件，其结构简单，成本低廉，应用范围非常广泛。内径尺寸是

6、关键尺寸，必须在生产加工的过程中予以控制。现在国内的弹簧生产厂对弹簧的内径全部采用人工检测，用工装逐个检验，存在效率低下，误判率较高等问题，采购商投诉、求偿案例屡见不鲜。目前。用光学的方法对弹簧外形进行自动高精度的检测在弹簧行业应用还不广泛。1弹簧内径的检测原理机器视觉检测是一种非接触的检测方法，具有速度快、精度高、经济、灵活等优点，非常适合对工件进行批量的在线检测，应在工业生产中大力推广。通过工业CCD，fCMOS摄像机拍摄弹簧端面的清晰图像，采用计算机硬——修稿日期：2015—11—23项目来源：中机生产力促进中心基金项目(基于机器视觉的

7、弹I簧外形在线检测设备研发一261501Y)；国家04专项(高档数控：机床与基础制造装备一2013zx04002081)作者简介：许昊(1988一)，男，助理工程师。研究方向：机电一体l化；范详(1990一)，男，硕士研究生。研究方向：机械设计及理论。l78件及软件技术对图像信息进行辅助处理，提取几何特征，进而完成零件尺寸的测量和不合格品的筛选。本文所述的弹簧检测系统主要由以下几个部分组成：①弹簧上料、排料系统；②弹簧传送及筛选系统；③图像采集和图像处理部分。整体的检测过程为：通过振动上料器和排料装置的弹簧进入传送装置，传送装置采用单独设计的

8、输送链，以保证弹簧能够平稳运行。在特定的位置处依次进行图像采集和图像处理，对弹簧两端内圆进行检测，最后根据检测结果将弹簧进行分类筛选，如图l所示。图1弹簧视觉检测的一般流程Fig．1T1Ie髀耻ralproo嘟0f叩血唱Visi蚰ins即cti蛐2弹簧内径视觉检测方案分析机器视觉系统照明主要有前向照明和背光照明两种，前向照明是指将光源放在被测物体上方，光通过物体表面反射到CCD摄像机．这样采集到的图像可以看清楚物体表面的细节。因此．表面划伤检测、表面异物检测、纹理分析等都采用前向照明。背光照明是指将光源放在待测物体的后方，对于不透明的物体，拍

9、摄出的图像能很好·测试与控制·的勾画出其轮廓，表面细节不会有体现；对于透明物体，可通过背光观测其内部的构造，判断是否存在结构缺附u。图2(a)、(b)分别是圆柱弹簧