机器视觉螺纹测量的误差分析

为了提高机器视觉方法测量螺纹的精度,采用理论分析和实验验证的方法,研究了用垂直投影测量和切向投影测量方法进行螺纹测量时发生的延伸螺旋面投影遮挡问题。在介绍垂直投影测量和切向投影测量方法的基础上,解释了垂直投影测量和切向投影测量方法产生原理误差的原因。通过对遮挡误差和不同螺旋升角误差对螺纹牙形角测量影响情况的理论分析和推导,给出了垂直投影测量时延伸螺旋面遮挡和不同螺旋升角影响的误差计算式,并进行了实例验证和分析。结果表明,对导程较大的螺纹按垂直投影法测量时,由延伸螺旋面遮挡造成的牙形角测量误差可达到1°以上。这一结果对牙形角测量而言是不容忽视的。     

机器视觉螺纹测量的误差分析

为了提高机器视觉方法测量螺纹的精度,采用理论分析和实验验证的方法,研究了用垂直投影测量和切向投影测量方法进行螺纹测量时发生的延伸螺旋面投影遮挡问题。在介绍垂直投影测量和切向投影测量方法的基础上,解释了垂直投影测量和切向投影测量方法产生原理误差的原因。通过对遮挡误差和不同螺旋升角误差对螺纹牙形角测量影响情况的理论分析和推导,给出了垂直投影测量时延伸螺旋面遮挡和不同螺旋升角影响的误差计算式,并进行了实例验证和分析。结果表明,对导程较大的螺纹按垂直投影法测量时,由延伸螺旋面遮挡造成的牙形角测量误差可达到1°以上。这一结果对牙形角测量而言是不容忽视的。     

外螺纹垂直投影测量法及应用分析

为了实现外螺纹的高效测量,采用理论分析与实验验证对垂直投影测量方法进行了研究。解释了垂直投影测量法在外螺纹牙形测量过程中出现的牙形失真现象,分析了牙形失真现象的产生原因和发生条件,分别给出了普通三角螺纹和梯形螺纹牙形失真发生条件,证明了采用垂直测量法进行普通三角螺纹测量不会发生牙形失真现象,而梯形螺纹会发生牙形失真。通过用工具显微镜和影像测量仪对普通三角螺纹与梯形螺纹测量数据进行了对比。结果表明,普通三角螺纹和管螺纹可适用垂直投影测量方法测量,而梯形螺纹采用该方法测量会有较大的测量误差。这一结果对利用垂直投影测量方法实现外螺纹高效测量是有帮助的。     

JJG 60-2012《螺纹样板》 检定规程的相关探讨

通过对JJG 60-2012《螺纹样板》 进行分析,发现其仅对基本尺寸为0.4~6.0 mm的普通螺纹样板和螺纹牙数为4~28牙的统一螺纹样板的牙型及工作尺寸做出规定,并未对基本尺寸小于0.4 mm或者大于6.0 mm的普通螺纹样板和牙数大于28牙的统一螺纹样板的上述参数做出规定.因此,针对上述问题进行了分析,对JJG 60-2012进行了补充,对于JJG 60-2012的进一步发展和完善具有重要的意义.     

几种螺纹测量方法的比较

介绍了几种螺纹参量的测量方法：量规测量法、三针测量法和仪器测量法等，并对这几种测量法进行了比较。量规测量法测量螺纹效率高，三针测量法适合测量外螺纹中径，仪器测量法则可以一次测出多个参数。     

大半径圆弧的测量

推荐一种在“万能工具显微镜”上用“旋转法”测量圆弧半径，此法可在圆弧轮廓上均匀地选择测量点，进行多点测量，并通过大半径圆弧工件的旋转直接测出半径偏差。     

基于IMAQ Vision螺纹非接触自动检测系统

针对实际生产中大批量的螺纹大径尺寸、坏牙缺陷依靠人工抽检存在效率低、一致性差、劳动强度大的问题,设计研发一种基于IMAQ Vision的螺纹非接触自动检测系统。该系统以LabVIEW为开发平台,基于消息队列机制实现图像采集。设计一种感兴趣区域(ROI)采集算法,以保证多种螺纹规格情况下检测方法通用性和系统稳定性。基于IMAQ Vision和螺纹形状特征,通过二值化、形态学操作、轮廓边缘提取等图像处理后获得螺纹牙顶数据,采用最小二次法进行螺纹大径直线拟合并进行螺纹大径测量;进一步,通过平移拟合直线进行坏牙识别。现场测试结果表明：设计的系统具有较高检测精度和重复性,坏牙重复检出率可达100%,能够有效实现螺纹质量管控。     

基于机器视觉技术的螺纹识别系统

螺纹牙型角识别是区分螺纹种类的常用手段,传统检测手段效率低、量规易磨损、成本高,已不能满足现代工业高效发展的需求。利用CCD获取螺纹基本图像,并通过图像的平滑、边缘检测、二值化处理及轮廓提取,对螺纹轮廓进行分析,从中测量出螺纹的牙型角参数并进行识别。探讨了利用机器视觉对螺纹牙型角参数进行测量的方法,并设计出一套以机器视觉识别技术为核心的视觉传感和图像处理系统为一体的螺纹识别系统。从理论和实践上证实了该方法的可行性和准确性。     

同向和异向螺旋棱多线梯形和矩形螺纹挤压工具的研究

螺纹挤压成形在我国是一个新颖的工艺形式,它具有颇多的优点,其加工效果是切削形式无法与之论比的。当是公制螺纹时,由于其螺纹截形呈三角形,大都为单线,螺旋升角较小,挤压成形的效果极好。当螺纹截形为梯形和矩形时,由于牙型型面较深,扭矩大,且大都为多线螺纹,其螺旋升角又较大,如果按照公制螺纹的形式设计丝锥和挤压很难达到预期效果,而且弊病很大,极易崩齿,甚至无法进行。为使挤压成型用于梯形和矩形螺纹,     

精密测微仪

传统的电子测微仪存在着精度低、非线性误差大,可靠性差等缺点。本文介绍一种由单片机控制的高精密数显测微仪,它是一种精度高,量测范围大,稳定性好,能够准确测出微小尺寸变化的新一代智能量测仪器。仪器与电感传感器配合,借助相应的测量装置,除能测量工件的几何尺寸及形位误差外,还能用于零件的分选及加工工序时的自动检测。其主要技术指标如下:     

测量飞行体上天线方向图的新方法

本文主要研究大型飞行体上天线方向图的测量,解决了如下三个问题:(1)模型测量中电导率不能随缩比而变化,本文给出了由此引起之测量误差的数量范围。(2)提出了“局部编尺”法这种实际测量方法,通过选择合适尺寸的局部飞行体,以保证测试误差在允许的范围之内。(3)提出了“测量计算”法,即把天线装在很小的矩形板上测出实验数据,通过分析找出理想方向图,再用几何绕射理论就可算出实际飞行体上的实际方向图,这种方法可作为天线测量的一个重要方向。如灵活使用这两种方法来测大型飞行体上任意位置处平装或接近平装的线极化天线的两个主平面天线方向图,其误差小于0.5分贝,其经济效益是非常高的。     

离子注入均匀性的测量与诊断技术

本文评述了离子注入剂量与均匀性测量方法的新进展,重点概述了离子扫描光密度测量法。同时阐述了薄层电阻与光密度法的等值线轮廓图可诊断非均性的产生原因及在生产监控上的应用。     

基于激光跟踪仪的五轴机床旋转轴误差测量

为了提高大型复杂型体件加工用龙门式双摆头五轴机床的加工精度,用激光跟踪仪对五轴机床两个旋转轴准静态误差以及旋转轴中心轴线与三个直线轴间垂直度误差进行了辨识测量。基于刚体运动学原理和齐次变换矩阵方法建立了包含旋转轴准静态误差和旋转轴中心轴线与三个直线轴间垂直度误差的误差模型;用激光跟踪仪测出旋转轴循圆运动到不同角度位置时其端面上点的空间坐标,由此建立旋转轴误差方程组,求出旋转轴各项误差值。对循圆轨迹进行拟合得到圆心坐标,进而得到旋转轴中心轴线方程,求出旋转轴中心轴线与直线轴间的垂直度误差值。将旋转轴各项误差值代入误差补偿模型中,通过圆锥台误差补偿前后加工实验结果对比,表明所采用的旋转轴误差测量方法可以有效提高五轴机床的加工精度。     

基于动态轮廓线的面积测量新方法

提出了一种适用于具有光滑且不规则形状边缘的物体表面积计算的测量方法。使用一种新颖的形心自标定技术,利用图像目标形心和双频激光器测量出像素的尺寸当量,从而准确测量出真实物体的表面积。实验表明该方法的平均计算误差达到了±0.5%。和传统的面积测量方法相比,这种方法具有很强的鲁棒性,特别适用于目标图像背景中存在各种噪声和目标内部具有复杂边缘的面积计算。     

基于宏程序的单线梯形螺纹加工工艺探讨

宏程序是数控系统提供给客户的一种类似于高级语言的编程方式,含有逻辑运算、算术运算和函数等混合功能,通过更改同一程序的参数设置,可实现多种相似工件的精确加工;而梯形螺纹是工程中应用广泛的结合形式,用于传递力和运动。由于螺纹刀牙形角小、刀具强度弱,易引起刀具三刃振动切削而严重影响精度,使得梯形螺纹在传统加工中是一个难点。本文基于FANUC Series Oi mate-TC数控系统,从梯形螺纹加工方法分析、工艺设计和程序编制等方面对梯形螺纹的数控车削方法进行探讨。     

应用机器视觉精确检测工件尺寸的研究

本文在介绍机器视觉检测系统的组成和工件尺寸检测原理的基础上,以高精度尺寸的标准块为例,详细介绍了工件图像滤波,边缘检测和亚像素边缘提取,并对亚像素边缘特性和规律进行了简单的分析.实验检测结果表明,对不超过40mm的工件,尺寸检测误差不超过0.1mm;改进系统测量方法后,检测误差不超过0.01mm.     

基于机器视觉的螺纹参量测量系统

为了高精度测量螺纹的各项参量,建立了基于机器视觉技术的螺纹参量测量系统。采用螺纹工件旋转、相机跟随拍摄的方式采集螺纹在平行背光下的轮廓数据,实现了螺纹的各项参量测量,扩大了系统的测量范围,并且降低了相机标定误差的影响。推导了坐标系统转换方程,通过标定实现了坐标统一,并推导了螺纹参量计算公式;针对CCD相机光轴和螺纹轴线垂直时螺旋线对螺纹牙投影产生遮挡失真情况建立了数学补偿模型。结果表明,得到的测量不确定度小于2m,重复性优于4m。该系统可以完成螺纹的各项参量测量。     

碗形塞加工误差双目视觉在线检测方法

碗形塞主要用于堵塞发动机工艺孔,其加工精度高,直径尺寸公差要求在微米数量级。目前对碗形塞的加工误差检测主要还是人工检测方式,人工检测精度低且不能满足现代化生产的在线检测要求,因此提出利用双目视觉实现碗形塞加工误差在线检测的方法,将碗形塞放在一个旋转机构上匀速旋转,利用两台平行方向放置的摄像机采集碗形塞直径端面的多组图像,通过所提出的端面杂质去除方法校正检测结果,再通过数据处理获得碗形塞直径和锥度的加工误差。搭建了基于双目视觉的碗形塞加工误差在线检测系统并进行在线测试,测试结果表明该方法能够满足碗形塞的测量要求并实现在线检测。     

螺纹镀层分析及解决办法

螺纹是机电产品中应用最为普遍的结构要素之一,螺纹紧固件是电子产品中应用最多的标准件之一,螺纹镀层问题是电子工业重要的工艺问题之一。学习和贯彻普通螺纹新的国家标准,是解决螺纹镀层问题的最有效的方法和途径。三、镀层在螺纹表面上的分布规律电镀生产的实践证明,镀层在螺纹牙型轮廓上的分布,除与螺纹形状、螺距大小,电镀工艺方法有关外,还与镀层的厚度有关。一般说来,镀层厚度小于3μm时,镀层分布基本上是均匀的,随着厚度增加,由于尖端放电效应,在牙顶处的电流密     

基于多分辨率动态轮廓线的面积测量与跟踪方法

提出了一种基于多分辨率动态轮廓线的物体表面积测量方法。该方法使用光电式图像瞄准系统采集被测物体的目标图像并构造该图像的高斯金字塔,并采用了多分辨率动态轮廓线且使其由初始位置向目标轮廓边缘收敛;根据基于B样条封闭曲线面积与形心公式,准确计算出图像的目标面积与形心;再利用形心自标定技术、图像目标形心以及双频激光器测量出像素的尺寸当量,从而准确测量出真实物体的表面积。实验表明,在动态轮廓线控制点数目为20时,其单次测量误差达到了±0.2%。与单分辨率动态轮廓线面积测量方法相比,该方法具有鲁棒性强,平均值误差、单次测量误差及重复性误差小等优点。将该方法应用于基于红外与可见光图像融合的运动目标跟踪过程的实验表明,它不仅具有很好的跟踪准确性,而且能够跟踪快速运动的目标。