大尺寸凸轮非圆磨削智能寻位及在线测量方法

摘要

本发明涉及一种凸轮非圆磨削智能寻位及在线测量方法。此方法利用视觉传感技术，通过计算机控制图像采集系统在每个采样周期内采集凸轮上激光线的图像，经过预处理后，计算出相应的凸轮轮廓上点的坐标。凸轮旋转一圈后，就能得到在当前安装位置下凸轮轮廓上若干点的坐标，进而得到实际凸轮轮廓曲线。采用“敏感点法”遵循“最小条件”原则进行处理，即可得到最优的凸轮加工零位以及准确的凸轮轮廓误差。本发明避免了径向位移传感器对量程的高要求，使测量装置结构简单，便于凸轮非圆磨削的智能寻位和在线检测，提高了凸轮非圆磨削的加工效率及加工精度。

主权项

一种凸轮非圆磨削智能寻位及在线测量方法，其特征在于操作步骤为：1)根据计算机视觉检测原理设计检测系统硬件平台方案，确定具体的硬件组成及安装方案；2)计算机控制图像采集系统在每个采样周期内采集凸轮上激光线的图像；3)在不同阈值下进行图像分割并在不同卷积掩模下进行图像平滑，对比结果选择最好的效果图；4)轮廓上点的坐标值求解：凸轮边缘轮廓点对应于图像上端面和侧面光条的交点，只要用光条中心提取后的像素点分别拟和出凸轮端面和侧面的光条直线，再求出两条直线的交点，即为凸轮端面轮廓点在图像上的对应点；5)凸轮回转中心坐标标定：固定摄像机的安装位置，保证激光器发出的光平面通过凸轮回转中心的前提下，调整激光器的照射角度，对应每一个照射角度，用摄像机采集一幅图像，这样可以得到一组采集图像，在这一组采集图像中激光平面与凸轮端面相交形成的光条都通过一个公共点，这个公共点就是凸轮回转中心；6)轮廓点的向径求解：视觉系统是经过标定的，通过已经标定好的视觉系统，就可以将图像坐标系中的坐标转换到工件坐标系，求出轮廓点和回转中心在工件坐标系的坐标，进而求出轮廓点的向径；7)通过曲线拟合得到实际凸轮轮廓曲线，结合凸轮理论轮廓曲线，根据凸轮的定位原理确定凸轮的加工零位，实现凸轮在线自动定位；8)依据凸轮在线自动定位的过程，对磨削完成的工件进行在线的测量，采用敏感点法，遵循最小条件原则对测量得到的数据进行处理，即可对凸轮轮廓实现在线检测。