[发明专利]一种机械零件在线检测方法与设备

说明书

本发明涉及一种机械零件在线检测设备，包括砂轮架及托架，所述砂轮架上部固设图像采集部件，随砂轮架一起作纵向运动，所述托架上部固设照明光源；所述托架测量时安装在所述砂轮架下方，与砂轮架及磨床头架活动连接；待测工件安装在所述磨床头架上方，随床身导轨作横向运动；所述砂轮架上安装的磨削砂轮与待测工件同轴。所述图像采集部件包括面阵CCD数字灰度相机、双远心镜头及图像采集与处理软件。本发明的优点是，本发明检测方法结构简单，装置成本低，操作便捷，误差在0.002mm内，测量准确度高，可广泛应用于需要精密测量的机械零件。

技术领域

本发明涉及机械零件检测技术领域，具有涉及一种机械零件在线检测方法与设备。

背景技术

随着航空航天、重型机械、发电设备、船舶工业的发展，其零件结构愈加复杂，对工件尺寸测量的方法及精度要求越来越高。金刚石滚轮是一种高精度的金刚石修整工具，主要用于汽车、发动机及零部件、轴承、纺织机械、齿轮等行业成型磨削制造。金刚石滚轮具有轮廓曲面复杂，加工精度高的特点。如何快速、准确测量金刚石滚轮轮廓曲面参数是当前检测技术亟待解决的难题。

目前对金刚石滚轮轮廓曲面的测量有接触式、非接触式及转移复制三种测量方式。

接触式采用轮廓仪沿滚轮径向测量其轮廓参数，这种方法检测速度低，且对测头磨损较大。

非接触式采用光学投影，将滚轮轮廓投影到屏幕上，与放大的设计几何形状进行比较，这种方法检测精度较低。

转移复制测量采用将被加工的金刚石滚轮磨削成一个砂轮，再用砂轮磨削一个量块，再对量块进行测量，这种测量方式效率低、精度差。

机器视觉测量法借其非接触、速度快、稳定性好、精度高等优点正逐渐成为精密检测领域中的新技术。在机器视觉检测的过程中，被检测工件(如金刚石滚轮)图像边缘的精度往往影响着检测结果的精度。边缘是滚轮图像前景与背景的分界线，也是灰度值发生剧烈变化的位置，它包含着许多用于识别的有用信息。随着工件检测精度要求的不断提高，传统的边缘检测算法只能在像素级水平对图像的边缘进行定位，传统的像素级边缘检测算法已经不能满足用户的需求。

以上方法中前两种方法需要将滚轮从加工机床上卸下测量，由于多次装夹，会造成基准偏差，影响加工精度；转移复制间接得到被加工金刚石滚轮轮廓曲面的参数，由于转移复制需要多次装夹，其一会造成基准偏差，影响测量的准确度，其二在转移复制过程中占用大量时间，不能满足用户的需求，需要研发一种新的检测方法，以实现高准确度、作操便捷的在线检测。

现有已授权专利文件CN 102107374B公布了一种轴盘类零件直径尺寸在线检测方法，其主要也是采用CCD相机及亚像素边缘检测算法实现零件的尺寸检测，但是主要针对的是轴盘类零件的直径测量，且未采用梯度算子进行亚像素边缘提取，所解决的问题及整体技术方案与本发明均有不同。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种机械零件在线检测方法与设备。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种机械零件在线检测设备，包括砂轮架及托架，其特征在于，所述砂轮架上部固设图像采集部件，随砂轮架一起作纵向运动，所述托架上部固设照明光源；

进一步的，所述托架测量时安装在所述砂轮架下方，与砂轮架及磨床头架活动连接；

进一步的，待测工件安装在所述磨床头架上方，随床身导轨作横向运动；

进一步的，所述砂轮架上安装的磨削砂轮与待测工件同轴。

进一步的，所述图像采集部件包括面阵CCD数字灰度相机、双远心镜头及图像采集与处理软件。

进一步的，所述照明光源与镜头同轴安装在托架上。