[发明专利]基于机器视觉的梯形丝杠参数自动测量装置及方法

权利要求书

1.基于机器视觉的梯形丝杠参数自动测量装置，其特征在于，包括图像采集系统、照明系统、图像连续采集与焦/物距调节装置和工件定位装置；

所述的图形采集处理系统包括工业相机、镜头和图像处理显示装置；所述的镜头与工业相机相连，工业相机与图像处理显示装置相连；

所述照明系统为配合镜头使用的平行光源及其跟光源配套的电源；

所述图像连续采集与焦距/物距调节装置包括两套三坐标移动机构，其中一套三坐标移动机构用于安装工业相机和镜头，另外一套三坐标移动机构用于安装照明系统；

所述的工件定位装置用于安装工件，其设置两套三坐标移动机构之间。

2.如权利要求1所述的基于机器视觉的梯形丝杠参数自动测量装置，其特征在于，所述工件定位装置包括两个V形块，工件两端设置在两个V形块之间。

3.如权利要求1所述的基于机器视觉的梯形丝杠参数自动测量装置，其特征在于，所述两套三坐标移动机构结构相同，每套三坐标移动机构包括X向滑台、X向滑块、Y向移动平台、Z向可伸缩支架和Z向移动平台，Z向可伸缩支架上方及下方有外螺纹，Z向可伸缩支架下方旋接于具有内螺纹的Y向移动平台上，Z向可伸缩支架上方与具有内螺纹的Z向移动平台旋接；X向滑台固定于工作台上，X向滑台上方设置有X向滑块，X向滑块上方安装一转接板，转接板内开设一Y向轨道，Y向移动平台嵌入Y向轨道内。

4.如权利要求1所述的基于机器视觉的梯形丝杠参数自动测量装置，其特征在于，所述的镜头采用双远心镜头，所述工业相机与双远心镜头旋接，安装于三坐标移动机构的Z向可伸缩支架上方的Z向移动平台上，Z向移动平台上设置有镜头固定支架，用来固定镜头。

5.如权利要求1所述的基于机器视觉的梯形丝杠参数自动测量装置，其特征在于，所述V形块及工件置于双远心镜头的正前方，保证一个完整的螺距能够进入镜头。

6.如权利要求1所述的基于机器视觉的梯形丝杠参数自动测量装置，其特征在于，所述的平行光源前后通过光源固定支架支撑，所述的支架为磁性材料。

7.如权利要求1所述的基于机器视觉的梯形丝杠参数自动测量装置，其特征在于，所述的相机和光源位于工件两侧，光源与相机的镜头保持同轴心且同步。

8.如权利要求1-7任一所述的基于机器视觉的梯形丝杠参数自动测量装置的测量方法，其特征在于，如下：

(1)分别将两套三坐标移动机构固定于工作台上，两个X向移动滑台由步进电机驱动；步进电机驱动器接受来自计算机的指令，带动相机X向移动；

(2)调节Z向可伸缩支架，使相机镜头、光源与工件在一个平面上，确定物距；调节Y向移动平台，完成对焦操作，调节完成之后，不仅要保证一个完整的螺距进入镜头视场范围内，且要保证成像清晰；

(3)工业相机与图像处理显示装置相连；平行光源与配套电源连接，可调节光源的发光功率；

(4)接通电源，设置步进电机的步长，两套x向滑台在接受指令后，分别带动相机和光源做同步运动，一次性完成对工件图像的采集；

(5)将传回图像处理显示装置的图像进行实时处理，利用相关的图像处理算法完成对梯形丝杠螺距误差及牙型角的测量。