徐俊成，张莉彦，阎 华

(北京化工大学机电工程学院，北京 100029)

0 引言

小模数塑料齿轮具有成本低、质量轻、传动噪声小等特点，广泛用于仪器仪表、家电、玩具、机械等领域。随着精密注塑的快速发展，塑料小齿轮的检测成为关键问题之一，小模数塑料齿轮生产批量大，而且齿槽空间小、轮齿刚度差，传统的接触式测量很难实现，目前工厂大部分采用人工抽检、目视检测，漏检率高、质量难以保证，产品质量很难提高。

本文将机器视觉［1］技术引入到小模数塑料齿轮的质量检测中，采用非接触视觉检测方法，以计算机为主控系统，进行图像实时采集、处理，以机械手为下位机实现分拣功能，实现了高效的在线检测，提高了齿轮生产线的柔性及自动化程度。

1 检测项目的确定

模具的设计制造精度不高、磨损增大、工艺参数不合理等都会造成塑料齿轮的缺陷，包括制件不满、飞边、翘曲、气泡、凹陷等。目前只针对制件不满、飞边等形状轮廓缺陷进行检测，还没有考虑表面质量的缺陷。由于塑料齿轮检测还没有通用标准，借鉴金属齿轮的检测采用以齿廓、齿距为基础的分析测量。另外，与金属齿轮加工的范成法不同，塑料齿轮的注塑存在非均匀收缩现象，必须对齿轮进行全齿数检测。最终确定检测项目包括:齿根圆直径、齿顶圆直径、齿数、齿距(单个齿距、多个齿距)、轴孔直径等。

2 检测系统的组成

本检测系统由硬件部分和软件部分组成。硬件部分包括CCD摄像机、光源、皮带机、光电传感器、主控计算机以及分拣装置(机械手)等;软件部分主要是图像处理软件以及界面开发工具VC++6.0等。……