李 捷,刘 永,李昊泽,王 宸

(湖北汽车工业学院 机械工程学院,湖北 十堰 442002)

0 引 言

齿轮是机械传动领域中最为常见的机械零件之一[1]。随着现代工业的发展,对齿轮参数的在线测量方法和手段也越来越多。由于齿轮的几何参数较多,采用传统的测量技术已经无法满足现代工业领域自动、快速测量的需求。

作为一种全新的非接触式测量手段,视觉测量技术[2]具备测量精度及自动化程度高、操作方便等优点,现已被广泛地应用于汽车制造等工业领域中。

齿轮的参数较多,传统的手动及专用检测设备已无法满足自动、快速的在线测量需求。目前,不少学者基于视觉原理对齿轮的几何参数及相关误差进行了测量。

王文成[3]设计了一种基于机器视觉的测量系统,来对齿轮参数进行测量;但是该系统未能校正镜头所产生的畸变,导致齿轮图像出现失真,进而影响了其测量精度。程敏杰[4]采用最小外接矩形方法,测量了齿轮的齿顶圆直径,并将矩形边长的平均值作为齿顶圆的直径;但是该方法的测量结果容易受到齿轮边缘检测精度的影响,检测精度不高时,矩形与齿轮接触的点不一定真正在齿轮齿顶圆上,导致测量结果存在较大的误差。陈顺[5]、涂盼盼[6]采用改进的数学形态学边缘检测算法,提取到了更加完整、清晰的齿轮边缘轮廓;虽然该方法提高了齿轮的边缘检测精度,但是该研究没有涉及对齿轮的几何参数进行测量。王延忠[7]采用重心法对齿轮中心点坐标进行了测量,该方法效率高、操作方便;但是重心法只适用于对不带键槽的齿轮进行测量,采用重心法去测量带键槽的齿轮,会导致测量结果出现较大偏差。……