基于机器视觉的直齿圆柱齿轮测量系统的设计与实现
中文摘要
齿轮是任何机械设备必备的零件，由于其形状复杂，种类多样，需要测量的参数多，给齿轮的准确测量带来一定难度。传统的接触式机械测量方法，测量时间长，工作量大，且不适合在生产过程中进行在线测量。研究应用机器视觉、虚拟仪器等技术进行齿轮参数测量，不仅可以实现实时、在线的精密测量，而且具有非接触、可视化好、自动化和智能性高等诸多优点。
本文在研究机器视觉和虚拟仪器的基本理论和特点的基础上，充分利用虚拟仪器的开发平台—ＬａｂＶＩＥＷ及其外挂工具包ＩＭＡＱＶｉｓｉｏｎ的强大开发功能，研究实现了一个渐开线直齿圆柱齿轮基本几何参数测量系统。在ＬａｂＶｌＥＷ平台下用采集和回放两种方式实现了渐开线直齿圆柱齿轮的齿顶圆、齿根圆、模数等基本几何参数的在线测量，进而计算出公法线的值以监控齿轮在生产过程中的偏差。在系统开发过程中，探讨了在ＩＭＡＱＶｉｓｉｏｎ中进行齿轮灰度图像的形态学和滤波处理方法，为齿轮参数测量提供了质量比较好的齿轮图像。
开发软件系统进行齿轮参数测量，节省了购买昂贵硬件设备所消耗的开支，而且简单易用。本系统虽然只能完成简单的渐开线直齿圆柱齿轮基本几何参数测量，测量的结果还不够精确，还不能达到工业上对齿轮精度的要求，但为机器视觉技术和虚拟仪器技术在齿轮测量中的应用和发展提供了有益的探索。关键词：机器视觉，虚拟仪器，ＬａｂＶＩＥＷ，ＩＭＡＱＶｉｓｉｏｎ，直齿圆柱齿轮测量