零件质检是零件使用前必须进行的重要环节。在零件的加工和使用过程中,由于受到各方面的影像,如刀具应力过大、润滑不好、使用不当等,给零件的外形和表面带来损伤,造成零件变形、表面划痕、裂纹等,如果零件的检测不够精确,很容易就会把不良品漏检,造成严重的后果。近年来,机器视觉技术凭借检测精度高、自动化程度高、效率高、非接触等优点,在机械零件外形缺陷检测中得到广泛的应用。
检测对象:标准渐开线直齿圆柱齿轮零件外形缺陷检测。如轮齿折断、齿轮变形、齿面磨损、齿面点蚀等。
基于机器视觉检测技术外形缺陷检测流程:首先对齿轮图像进行采集与处理,对齿轮图像进行尺寸检测,获取齿轮基本参数,根据参数获取标准轮齿轮廓;然后提取待检测齿轮轮齿轮廓;最后计算出对应位置的实际轮齿轮廓与标准轮齿轮廓的Hausdorff距离,看是否小于设定的公差,来判定轮齿是否合格。
基于机器视觉外形缺陷检测流程图
①齿轮图像预处理:
采集的图像 | 去噪后的图像 | 二值化图像 |
②齿轮参数获取,获取齿顶圆直径、齿根圆直径、齿轮齿数、模数、分度圆直径、基圆直径等。
齿轮提取过程图
③根据齿轮参数画出标准轮齿轮廓:
生成标准齿轮轮廓过程图
④待测齿轮图像旋转 获取齿轮区域,提取轮廓。
获取待测齿轮轮廓图
⑤计算Hausdorff距离。
⑥ 计算实际齿廓线与理论齿廓线的Hausdorff距离。(虚线为实际齿廓线,实线为理论齿廓线)
实际齿廓与理论齿廓
⑦检测结果示例
齿轮缺陷检测——断齿(黑色轮齿为不合格轮齿)
齿轮缺陷检测——磨损齿轮轮齿(黑色轮齿为不合格轮齿)
基于机器视觉的机械零件外形缺陷检测适用于对流水线上有缺陷的齿轮进行识别,也可以对使用过的齿轮进行检测,判断是否有重用的价值。