本實(shí)用新型涉及測(cè)量非標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)孔孔徑的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到一種非標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)孔的光機(jī)混合多點(diǎn)投影自標(biāo)定孔徑測(cè)量系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著中國(guó)制造業(yè)的快速發(fā)展，各種產(chǎn)品的需求日益增長(zhǎng)，各種不同規(guī)格的零部件的需求量也不斷擴(kuò)大，同時(shí)對(duì)其質(zhì)量要求也逐步提高。

目前，許多產(chǎn)品存在內(nèi)孔孔徑檢測(cè)需求，而內(nèi)孔檢測(cè)仍然采用人工利用儀器檢測(cè)方式，但是，許多產(chǎn)品的內(nèi)孔具有傾斜、喇叭口(一端開(kāi)口大，一端開(kāi)口小)、開(kāi)口呈現(xiàn)橢圓型等非標(biāo)準(zhǔn)形狀，而且內(nèi)孔內(nèi)壁通常附著一些細(xì)小顆粒，這些因素的存在都對(duì)高精度孔徑在線檢測(cè)提出挑戰(zhàn)。此外，采用過(guò)多人工檢測(cè)導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加，而且人工檢測(cè)存在著低效率、較高誤檢率和漏檢率等問(wèn)題，這些問(wèn)題長(zhǎng)期困擾著許多生產(chǎn)制造行業(yè)。

雖然一些生產(chǎn)廠家也采用各種孔徑測(cè)量?jī)x器，但是這些儀器都只能用于實(shí)驗(yàn)室，無(wú)法用于生產(chǎn)線測(cè)量，而且存在諸多不足，如采用機(jī)械塞規(guī)測(cè)量?jī)?nèi)孔，測(cè)量誤差大，精度低，測(cè)量速度慢；氣動(dòng)測(cè)量方式，成本較高，檢測(cè)速度慢，不適應(yīng)生產(chǎn)線需要；電傳感器測(cè)量方式，由于有的內(nèi)孔壁是非金屬材料，無(wú)法測(cè)量；光學(xué)測(cè)量方式，由于產(chǎn)品內(nèi)孔存在橢圓、傾斜、內(nèi)壁有顆粒干擾等因素，導(dǎo)致測(cè)量精度低，無(wú)法滿足生產(chǎn)要求。

針對(duì)上述測(cè)量方式不足，希望市場(chǎng)上出現(xiàn)一種能在線、成本較低、檢測(cè)精度高、檢測(cè)速度快、可靠地進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)孔檢測(cè)的系統(tǒng)，較好地解決非標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)孔的檢測(cè)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種能在線、成本較低、檢測(cè)精度高、檢測(cè)速度快、可靠地進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)孔的光機(jī)混合多點(diǎn)投影自標(biāo)定孔徑測(cè)量系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案為：它包括有上料機(jī)構(gòu)、抓取輸送機(jī)構(gòu)、孔徑測(cè)量機(jī)構(gòu)以及產(chǎn)品分揀機(jī)構(gòu)，各機(jī)構(gòu)依次連接，其中，所述的孔徑測(cè)量機(jī)構(gòu)分別由多點(diǎn)投影柱模塊、光源模塊、圖像采集模塊、孔徑測(cè)量模塊組成。

所述多點(diǎn)投影柱模塊，控制多點(diǎn)投影柱張開(kāi)，把待檢產(chǎn)品撐起，并自動(dòng)調(diào)整待檢產(chǎn)品姿態(tài)。

所述光源模塊，配合多點(diǎn)投影柱模塊，投影內(nèi)孔多點(diǎn)到二維平面。

所述圖像采集模塊，使用相機(jī)采集內(nèi)孔多點(diǎn)投影圖像，并進(jìn)行圖像預(yù)處理，包括圖像亮度調(diào)節(jié)，圖像分割和濾除噪聲，然后提取多點(diǎn)投影柱的輪廓。

所述孔徑測(cè)量模塊，采用自標(biāo)定孔徑測(cè)量算法，計(jì)算孔徑值。

所述的多點(diǎn)投影柱模塊由多個(gè)投影柱組成，該多個(gè)投影柱之間兩兩夾角相同，投影柱與水平面成90°。

所述多個(gè)投影柱的形狀均相同，形狀為圓柱形、球形、三角形等。

所述孔徑測(cè)量模塊采用自標(biāo)定孔徑計(jì)算方法，其利用圓Freeman鏈碼對(duì)稱性分別計(jì)算四方位對(duì)應(yīng)點(diǎn)，在減少運(yùn)算量的同時(shí)快速計(jì)算投影柱圓周以及相機(jī)自標(biāo)定比例值，再結(jié)合多點(diǎn)投影柱計(jì)算得到內(nèi)孔孔徑值。

所述圖像采集模塊中的相機(jī)為面陣工業(yè)相機(jī)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方案綜合采用光機(jī)電一體化和機(jī)器視覺(jué)技術(shù)，開(kāi)發(fā)非標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)孔光機(jī)混合在線測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)運(yùn)用多點(diǎn)投影柱機(jī)械結(jié)構(gòu)，結(jié)合面陣工業(yè)相機(jī)，實(shí)現(xiàn)非標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)孔圖像采集，運(yùn)用圖像處理技術(shù)，從而計(jì)算產(chǎn)品內(nèi)孔孔徑，即便待檢產(chǎn)品內(nèi)孔存在傾斜、喇叭孔、橢圓以及內(nèi)壁附著非金屬顆粒物等問(wèn)題，系統(tǒng)也能對(duì)該孔徑進(jìn)行測(cè)量，最后結(jié)合機(jī)電設(shè)備進(jìn)行分揀，代替現(xiàn)有人工檢測(cè)模式；本方案具有測(cè)量精度高、檢測(cè)速度快、自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)成本較低，檢測(cè)穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中自標(biāo)定孔徑測(cè)量算法流程圖；

圖中：1-上料機(jī)構(gòu)，2-抓取輸送機(jī)構(gòu)，3-孔徑測(cè)量機(jī)構(gòu)，4-產(chǎn)品分揀機(jī)構(gòu)，5-多點(diǎn)投影柱模塊，6-光源模塊，7-圖像采集模塊，8-孔徑測(cè)量模塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明：

參見(jiàn)附圖1和2所示，本實(shí)施例所述的一種非標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)孔的光機(jī)混合多點(diǎn)投影自標(biāo)定孔徑測(cè)量系統(tǒng)，它包括有上料機(jī)構(gòu)1、抓取輸送機(jī)構(gòu)2、孔徑測(cè)量機(jī)構(gòu)3以及產(chǎn)品分揀機(jī)構(gòu)4，各機(jī)構(gòu)順序連接，其中，孔徑測(cè)量機(jī)構(gòu)3分別由多點(diǎn)投影柱模塊5、光源模塊6、圖像采集模塊7、孔徑測(cè)量模塊8組成；所述的多點(diǎn)投影柱模塊5由三個(gè)形狀均為圓柱形的投影柱組成，而且三點(diǎn)投影柱之間兩兩夾角均為120°，投影柱與水平面成90°；工作時(shí)，上料機(jī)構(gòu)1自動(dòng)排序并輸送待檢產(chǎn)品至抓取輸送機(jī)構(gòu)2，再由抓取輸送機(jī)構(gòu)2將待檢產(chǎn)品逐個(gè)抓取并運(yùn)送至孔徑測(cè)量機(jī)構(gòu)3，到達(dá)孔徑測(cè)量機(jī)構(gòu)3的待測(cè)量產(chǎn)品先在多點(diǎn)投影柱模塊5中進(jìn)行內(nèi)孔三點(diǎn)投影，三點(diǎn)投影柱運(yùn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，控制三點(diǎn)投影柱張開(kāi)，把待檢產(chǎn)品撐起，并自動(dòng)調(diào)整產(chǎn)品姿態(tài)，同時(shí)投影內(nèi)孔三點(diǎn)到二維平面，然后，圖像采集模塊7中的面陣工業(yè)相機(jī)采集三點(diǎn)投影柱圖像，通過(guò)對(duì)得到圖像進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)，圖像分割，濾除噪聲，計(jì)算圖像感興趣區(qū)域，最后提取投影柱輪廓，得到輪廓傳輸給孔徑測(cè)量模塊8，再分別對(duì)該輪廓采用基于Freeman鏈碼的對(duì)稱四方位快速圓檢測(cè)計(jì)算方法，利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)實(shí)現(xiàn)自標(biāo)定比例值計(jì)算,并結(jié)合三點(diǎn)投影柱計(jì)算得到內(nèi)孔孔徑值,再根據(jù)孔徑檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)比實(shí)際孔徑測(cè)量值，輸出分類結(jié)果，最后，產(chǎn)品分揀機(jī)構(gòu)4根據(jù)檢測(cè)結(jié)果把合格產(chǎn)品和不合格產(chǎn)品分開(kāi)處理。

本實(shí)施例所述的系統(tǒng)運(yùn)用三點(diǎn)投影柱機(jī)械結(jié)構(gòu)，結(jié)合面陣工業(yè)相機(jī)，實(shí)現(xiàn)非標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)孔圖像采集，運(yùn)用圖像處理技術(shù)，從而計(jì)算待檢產(chǎn)品內(nèi)孔孔徑，即便待檢產(chǎn)品內(nèi)孔存在傾斜、喇叭孔、橢圓以及內(nèi)壁附著非金屬顆粒物等問(wèn)題，系統(tǒng)也能對(duì)該孔徑進(jìn)行測(cè)量，最后結(jié)合機(jī)電設(shè)備進(jìn)行分揀，代替現(xiàn)有人工檢測(cè)模式；具有測(cè)量精度高、檢測(cè)速度快、自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)成本較低，檢測(cè)穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)施例中運(yùn)用了三點(diǎn)投影柱機(jī)械結(jié)構(gòu)，大于等于二點(diǎn)的投影柱機(jī)械結(jié)構(gòu)均適用于本實(shí)用新型。

以上所述之實(shí)施例子只為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例，并非以此限制本實(shí)用新型的實(shí)施范圍，故凡依本實(shí)用新型之形狀、原理所作的變化，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。