[发明专利]轴外径长度检测的方法及装置

权利要求书

1、一种轴外径长度检测方法，包括如下步骤：

①将待测轴放于检测工作台上定位后，由CCD影像系统获取图像采集数据，通过对图像进行投影处理判定待测物体边缘位置同时记录边缘位置坐标，并记录对应伺服位置，而后传递到计算机；

②通过水平移动机构沿轴向移动CCD影像系统到设定位置，并由光栅尺装置记录移动位移量传递到计算机，CCD影像系统再次获取图像采集数据，通过对图像进行投影处理判定待测物体边缘位置同时记录边缘位置坐标，并记录对应伺服位置，而后传递到计算机；

③重复步骤2直至CCD影像系统获取到最后设定位置上轴的图像；

④计算机将所获得的图像数据及光栅数据进行综合处理计算出轴的外径，长度值。

2、如权利要求1所述的轴外径长度检测方法，其特征在于：步骤①所述通过对图像进行投影处理判定待测物体边缘位置是采用通过相对于检测方向实施垂直扫描，并求得各投影线的平均浓度的投影色阶图，根据色阶颜色深浅变化量判定检测物体的边缘，以测量变化量是否达到或是超过边缘判定条件来判定检测到物体的边缘位置。

3、如权利要求1或2所述的轴外径长度检测方法，其特征在于：步骤④所述所述轴的外径是通过计算同一轴段两边缘位置的径向宽度获得，轴的长度值是通过计算同一轴段两边缘位置的轴向长度获得。

4、如权利要求1或2所述的轴外径长度检测方法，其特征在于：在其步骤①或步骤③的同时还可通过轴旋转驱动机构驱动产品旋转，由CCD影像系统获取图像采集数据，获得同一位置的多个数值以取该位置的平均值提高测量精度，并得到外径的最大最小值以计算出轴该点的真圆度值。

5、一种应用如权利要求1所述轴外径长度检测方法的轴外径长度检测装置，其特征在于：所述轴外径长度检测装置包括工作台、产品受台、CCD影像系统、水平移动机构、计算机、光栅尺装置、CPU-PLC，所述产品受台安装于工作台面上用以放置待测轴，所述CCD影像系统包括用以拍摄图像的CCD、放大图像大小倍数的镜头及记录拍摄图像数据的CCD控制器，所述水平移动机构包括导轨、伺服驱动结构，导轨安装在工作台的支撑架上，与轴平行，CCD及镜头垂直于轴安装在导轨上，光栅尺装置包括光栅尺、光栅尺读数头，光栅尺平行于导轨安装在支撑架上，光栅尺读数头与CCD影像系统固定在一起对准光栅尺，由CPU-PLC控制伺服驱动结构驱动随CCD影像系统一起沿导轨轴向水平移动，CCD影像系统及光栅尺装置将所获得图像及数据传送到计算机进行综合处理计算出轴的外径长度值。

6、如权利要求5所述轴外径长度检测装置，其特征在于：所述检测工作台包括两支撑座及至少一根导向轴，导向轴水平且相互平行安装，两支撑座用以放置待测轴，安装于导向轴左右两侧并可自由水平移动，待测轴的正下方设置背光源。

7、如权利要求6所述轴外径长度检测装置，其特征在于：所述检测工作台还包括一原点定位装置，放置于导向轴左侧。

8、如权利要求5至7任一权利要求所述轴外径长度检测装置，其特征在于：所述伺服驱动结构包括伺服电机、丝杆、丝杆连接件，伺服电机安装在工作台支撑架上，并与丝杆连接，丝杆平行于导轨，丝杆连接件安装在丝杆上，并与安装座固定，CCD影像系统及光栅尺读数头安装于安装座上，由伺服电机带动丝杆转动使丝杆连接件沿丝杆左右水平移动并带动安装座上的CCD影像系统及光栅尺读数头移动。

9、如权利要求8所述轴外径长度检测装置，其特征在于：所述检测工作台还包括一轴旋转驱动机构以驱动旋转。

10、如权利要求8所述轴外径长度检测装置，其特征在于：所述轴旋转驱动机构包括步进电机、皮带轮，由CPU-PLC控制步进电机带动皮带轮转动，皮带轮与待测轴接触带动待测轴旋转。