一种弹簧同心度和垂直度测量仪及其测量方法

摘要

本发明属于图像测量技术领域，尤其涉及压缩弹簧的同心度和垂直度测量装置，一种弹簧同心度和垂直度测量仪，包括由下列部件：设置在云台上的摄像机；置于摄像机对面的背光板，用以投射出均匀光线；旋转底座，用以固定待测弹簧；气缸和气缸顶轴，用以固定弹簧位置，并对弹簧进行压缩操作；云台，用以进行摄像机视角的调整；计算机，用以根据摄像机采集的图像信号进行弹簧同心度和垂直度的计算和测量。本发明同时提供一种采用该种装置测量压缩弹簧的同心度和垂直度的测量方法。本发明的测量仪可以完全取代压缩弹簧生产过程中利用靠模或轮廓投影测量仪测量同心度和垂直度的方式，实现高速在线测量，具有较高的测量精度和稳定性，实现了对弹簧生产质量的控制。

主权项

1.一种测量弹簧同心度和垂直度的方法，采用包括如下部件的测量仪进行测量：设置在云台上的摄像机；置于摄像机对面的背光板，用以投射出均匀光线；旋转底座，用以固定待测弹簧；气缸和气缸顶轴，用以固定弹簧位置，并对弹簧进行压缩操作；云台，用以进行摄像机视角的调整；计算机，用以根据摄像机采集的图像信号进行弹簧同心度和垂直度的计算和测量。其特征在于，测量过程包括以下步骤：(1)双线重合调整，即保证摄像机横向中心线和旋转轴线重合；(2)标定实际横向尺寸和屏幕横向距离之间的对应关系；(3)利用旋转底座带动待测弹簧旋转，摄像机采集待测弹簧的180°内图像；(4)进行图像处理，提取待测弹簧的边缘顶点；(5)在测量范围内取顶点中最上面左右两个点，作为弹簧的顶面端点；取最下的两点为底面端点；(6)分别计算出顶面端点和底面端点的距离，利用两者差值的一半定义该位置的同心度；(7)对两侧的顶点分别进行直线拟合，取直线斜率角与标称值的偏差为该位置的垂直度；得到其中较大的直线斜角，将其和弹簧斜角的标称值相减得到该位置时的垂直度；(8)将旋转底座旋转到各个不同角度，重复执行步骤(3)至(7)，获取不同位置的同心度和垂直度，分别取其中的最大值定义整个弹簧的同心度垂直度。