[发明专利]一种导电杆V型槽间距和槽深的在位测量装置

权利要求书

1.一种导电杆V型槽间距和槽深的在位测量装置，所述导电杆(4)固定在车床(7)上，其特征在于：在位测量装置包括CCD相机(1)、镜头(2)、可调焦距固定支架(3)、光源(5)、数据处理单元(6)；

其中所述CCD相机(1)设置在导电杆(4)的正上方，固定在可调焦距固定支架(3)上，所述CCD相机(1)用于拍摄导电杆(4)轮廓图像，并将图像传输至数据处理单元(6)；

所述镜头(2)固定在CCD相机(1)上；

所述光源(5)设置导电杆(4)的正下方；

所述可调焦距固定支架(3)将CCD相机(1)固定在车床(7)上，具有CCD相机焦距微调部件，能够实现CCD相机(1)焦距微调；

数据处理单元(6)用于接收并处理导电杆轮廓图像，获得导电杆V型槽间距和槽深的数据。

2.根据权利要求1所述在位测量装置，其特征在于，可调焦距固定支架(3)底部具有连接部，该连接部与车床(7)中托板定位锁紧。

3.根据权利要求1所述在位测量装置，其特征在于，所述可调焦距固定支架(3)还包括连杆(8)，L型板(10)和微调装置(11)；

所述CCD相机(1)通过L型板(10)固定在微调装置(11)上，微调装置(11)通过连杆(8)夹持在可调焦距在支架(3)的竖直杆部分。

4.根据权利要求1所述在位测量装置，其特征在于，可调焦距固定支架(3)还具有微调旋钮(9)，微调旋钮(9)通过内部的齿轮与微调装置(11)内部的齿条啮合，实现CCD相机(1)和镜头(2)的上下移动。

5.一种基于权利要求1所述在位测量装置的测量的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)开启光源，调整CCD相机(1)的焦距，获得清晰的图像；

(2)采用标准件棋盘格进行在位测量装置的标定；

(3)拍摄导电杆(4)包含所有V型槽的图像，并发送至数据处理单元(6)；

(4)数据处理单元(6)接收所述图像后，依次提取每个V型槽的边缘序列点(12)，具体方法为：求得像素点灰度值存在阶跃的点，所述阶跃的点即为图像边缘序列点(12)；

(5)获得导电杆V型槽间距和槽深的数据。

6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，获得导电杆V型槽间距和槽深的数据的具体方法为：

将所有边缘序列点(12)进行拟合依次获得每个V型槽第一侧边(13)和与其上部相交的第一水平边(14)、每个V型槽第二侧边(16)和与其上部相交的第二水平边(15)；分别计算每个V型槽第一侧边(13)和与其相交的第一水平边(14)的交点(17)坐标值和每个V型槽第二侧边(16)和与其相交的第二水平边(15)的交点(18)坐标值；再计算每个V型槽两个交点的中点(19)的坐标值；遍历每个V型槽第一侧边(13)或第二侧边(16)的所有边缘点，找出每个V型槽在竖直方向位置最低的点(22)；计算第i个V型槽与第i+1个V型槽中点之间的距离，该距离即为导电杆第i个V型槽和第i+1个V型槽的槽间距，i取1到K-1，K为导电杆环槽的数量；

所述第一水平边(14)和第二水平边(15)共线，计算所在直线方程；计算下水平边所在直线(21)方程，该直线经过竖直方向位置最低的点(22)且平行于第一水平边(14)和第二水平边(15)所在直线；计算两条直线之间的距离，该距离即为导电杆V型槽槽深，依次计算K个V型槽槽深。

7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，还包括步骤(6)判断每个V型槽间距和每个V型槽槽深是否在误差范围内，如果不在误差范围内则提示，将不合格导电杆环槽编号、间距和槽深进行标注。

8.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述可调焦距固定支架(3)还具有L型板(10)、微调装置(11)、连杆(8)和微调旋钮(9)；所述CCD相机(1)通过L型板(10)固定在微调装置(11)上，微调装置(11)通过连杆(8)夹持在可调焦距在支架(3)的竖直杆部分，微调旋钮(9)通过内部的齿轮与微调装置(11)内部的齿条啮合，实现CCD相机(1)和镜头(2)的上下移动；

步骤(1)中调整CCD相机(1)的焦距具体为：通过连杆(8)调整夹持在可调焦距在支架(3)的竖直杆的不同位置，实现CCD相机(1)的焦距粗调；通过调节微调旋钮(9)实现CCD相机(1)的焦距的微调。

9.根据权利要求5所述方法，其特征在于，边缘序列点提取方法采用灰度值梯度算法。