CN111811417B - 一种大高度差阶梯轴检测装置及检测方法 - Google Patents

一种大高度差阶梯轴检测装置及检测方法 Download PDF

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    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G01B11/0608—Height gauges

Abstract

本发明涉及一种激光测量技术的运用，具体为一种大高度差阶梯轴检测装置及检测方法，将激光测量技术、视觉传感器技术和图像处理技术相结合，实现了对大高度差阶梯轴的检测，不仅检测结果更加精准且效率高，极大的节省了人工成本，包括测试台(4)，所述测试台(4)上安装有传送带(5)、传送辊轮(6)和伺服电机(8)；伺服电机(8)的机身安装在测试台(4)上，通过伺服电机(8)的传动轴带动传送辊轮(6)从而驱动传送带(5)；所述测试台(4)上还设有支撑桁架(3)，所述支撑桁架(3)位于传送带(5)上方，所述支撑桁架(3)上设有激光发射器(1)和CCD相机(2)。

Description

一种大高度差阶梯轴检测装置及检测方法
技术领域
本发明涉及一种激光测量技术的运用，具体为一种大高度差阶梯轴检测装置及检测方法。
背景技术
在加工制造业中，对于零件的加工，无论是加工的过程，还是加工完成后的质量和性能，都需要经历大量的检测工作。目前对于加工零件工序尺寸的检测，主要采用通规、止规、游标卡尺等工具，还是以手工检测为主，检测效率非常低。对于高度差比较大的阶梯轴的各段长度的检测在人工检测下不仅费时费力，还容易出现较大的测量误差。
发明内容
本发明要解决的技术问题克服现有的缺陷，提供一种大高度差阶梯轴检测装置及检测方法，将激光测量技术、视觉传感器技术和图像处理技术相结合，实现了对大高度差阶梯轴的检测，不仅检测结果更加精准且效率高，极大的节省了人工成本。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种大高度差阶梯轴检测装置，包括测试台，所述测试台上安装有传送带、传送辊轮和伺服电机；伺服电机的机身安装在测试台上，通过伺服电机的传动轴带动传送辊轮从而驱动传送带；所述测试台上还设有支撑桁架，所述支撑桁架位于传送带上方，所述支撑桁架上设有激光发射器和CCD相机，所述激光发射器和CCD相机的朝向均为竖直向下，所述传送带两侧设有测量机构，所述测量机构包括测量座，所述测量座上设有测量板。
作为优选，所述测量座上还设有支撑架，所述测量板与支撑架滑动配合，所述支撑架为竖直状。
作为优选，所述测量机构为两个且分别位于传送带的两侧。
作为优选，所述测量板上还设有旋紧螺丝，测量板通过旋紧螺丝与支撑架紧配合。
作为优选，还包括传送带挡板，所述传送带挡板为L型，且位于传送带的边缘处。
作为优选，还包括距离传感器，所述距离传感器设在测量机构的支撑架上。
作为优选，所述激光发射器包括激光发射器一和激光发射器二，所述激光发射器一和激光发射器二均设在支撑桁架上。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种大高度差阶梯轴检测装置的检测方法，包括如下步骤：步骤一；工件摆放在传送带上，由传送带的运输下运动至测量座的位置；
步骤二：当支撑架上的距离传感器检测到工件后，CCD相机将采集的图像传输至电脑进行图像处理；
步骤三：首先激光发射器开始工作，激光以一定角度照射在工件上，工件的平面S1、S3形成线段L1、L3；平面S1上的L1的线段长度为固定值，平面S3上的线段L3的长度为变化值；CCD相机采集到的图像实时传输至电脑同步处理，当检测到线段L3的长度在设定的长度范围中，以此图像为基础，提取出线段L1和L3的距离，再根据标定所得的数值进行换算，便能够得出平面S1和平面S3的高度差h1；
步骤四：当平面S1和平面S3的高度差测量完成后激光发射器一关闭，然后激光发射器二开始工作；重复步骤三中的操作，便可得出平面S2、S4的高度差h2，测量完成后激光发射器二关闭；
步骤五：由于两片辅助功能的测量板获得的S1、S2之间的距离是设定值，根据步骤三和步骤四所得到的平面S1和平面S3的高度差h1、平面S2、S4的高度h2差便能够得出s3-s4后的轴的长度
本发明有益效果：本发明的大高度差阶梯轴检测装置及检测方法在阶梯轴落差较大的位置安装辅助测量板，实现了对于大高度落差的阶梯轴尺寸的检测；采用将激光发射器与视觉传感器相结合的测量方法，实现对于大落差的阶梯轴的高精准测量。
附图说明
图1为本发明的大高度差阶梯轴检测装置的结构示意图；
图2为本发明的大高度差阶梯轴检测装置的结构示意图；
图3为本发明的大高度差阶梯轴检测装置的检测示意图一；
图4为本发明的大高度差阶梯轴检测装置的检测示意图二。
附图说明：1、激光发射器；1a、激光发射器一；1b、激光发射器二；2、CCD相机；3、支撑桁架；4、测试台；5、传送带；6、传送辊轮；7、传送带挡板；8、伺服电机；9、测量座；10、支撑架；11、测量板；12、距离传感器；13、旋紧螺丝；14、工件。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
一种大高度差阶梯轴检测装置，包括测试台4，所述测试台4上安装有传送带5、传送辊轮6和伺服电机8；伺服电机8的机身安装在测试台4上，通过伺服电机8的传动轴带动传送辊轮6从而驱动传送带5；所述测试台4上还设有支撑桁架3，所述支撑桁架3位于传送带5上方，所述支撑桁架3上设有激光发射器1和CCD相机2，所述激光发射器1和CCD相机2的朝向均为竖直向下，所述传送带5两侧设有测量机构，所述测量机构包括测量座9，所述测量座9上设有测量板11；所述测量座9上还设有支撑架10，所述测量板11与支撑架10滑动配合，所述支撑架10为竖直状；所述测量机构为两个且分别位于传送带5的两侧；所述测量板11上还设有旋紧螺丝13，测量板11通过旋紧螺丝13与支撑架10紧配合；还包括传送带挡板7，所述传送带挡板7为L型，且位于传送带5的边缘处；还包括距离传感器12，所述距离传感器12设在测量机构的支撑架10上；所述激光发射器1包括激光发射器一1a和激光发射器二1b，所述激光发射器一1a和激光发射器二1b均设在支撑桁架3上。
如图1至4所示，一种大高度差阶梯轴检测装置的检测方法，包括如下步骤：步骤一；工件14摆放在传送带5上，由传送带5的运输下运动至测量座9的位置；
步骤二：当支撑架10上的距离传感器12检测到工件14后，CCD相机2将采集的图像传输至电脑进行图像处理；
步骤三：首先激光发射器1开始工作，激光以一定角度照射在工件14上，工件14的平面S1、S3形成线段L1、L3；平面S1上的L1的线段长度为固定值，平面S3上的线段L3的长度为变化值；CCD相机2采集到的图像实时传输至电脑同步处理，当检测到线段L3的长度在设定的长度范围中，以此图像为基础，提取出线段L1和L3的距离，再根据标定所得的数值进行换算，便能够得出平面S1和平面S3的高度差h1；
步骤四：当平面S1和平面S3的高度差测量完成后激光发射器一1a关闭，然后激光发射器二1b开始工作；重复步骤三中的操作，便可得出平面S2、S4的高度差h2，测量完成后激光发射器二1b关闭；
步骤五：由于两片辅助功能的测量板获得的S1、S2之间的距离是设定值，根据步骤三和步骤四所得到的平面S1和平面S3的高度差h1、平面S2、S4的高度h2差便能够得出s3-s4后的轴的长度。
本发明利用激光发射器、图像采集和处理技术，实现了阶梯轴多尺寸精密检测。在面对高度差较大的阶梯轴时，时常会出现激光偏移无法落在下端面的情况，导致无法测量。为了对这种存在较大高度差的阶梯轴进行检测，采用在传送带上安装两片辅助测量板，以此为过渡，能够有效的对存在较大高度差的阶梯轴进行检测，并且改检测能够实时反馈。
本发明由工件传输装置、激光发射装置、图像采集处理装置和测量机构等组成。工件传输装置是由伺服电机驱动的传送带，且在传送带两侧存在限位挡板。激光发射装置由激光发射器、支撑桁架等组成，图像采集处理装置由CCD相机、电脑等组成。测量机构由测量座、测量板、支撑架组成，测量座能够保持测量时工件的平稳性。支撑杆上存在刻度，测量板在旋紧螺丝的作用下可以上下滑动调节高度。阶梯轴检测装置装置如图所示。
以上为本发明较佳的实施方式，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改，因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种大高度差阶梯轴检测装置，其特征在于：包括测试台(4)，所述测试台(4)上安装有传送带(5)、传送辊轮(6)和伺服电机(8)；伺服电机(8)的机身安装在测试台(4)上，通过伺服电机(8)的传动轴带动传送辊轮(6)从而驱动传送带(5)；所述测试台(4)上还设有支撑桁架(3)，所述支撑桁架(3)位于传送带(5)上方，所述支撑桁架(3)上设有激光发射器(1)和CCD相机(2)，所述激光发射器(1)和CCD相机(2)的朝向均为竖直向下，所述传送带(5)两侧设有测量机构，所述测量机构包括测量座(9)，所述测量座(9)上设有测量板(11)；所述测量座(9)上还设有支撑架(10)，所述测量板(11)与支撑架(10)滑动配合，所述支撑架(10)为竖直状；所述测量机构为两个且分别位于传送带(5)的两侧；所述测量板(11)上还设有旋紧螺丝(13)，测量板(11)通过旋紧螺丝(13)与支撑架(10)紧配合；还包括传送带挡板(7)，所述传送带挡板(7)为L型，且位于传送带(5)的边缘处；还包括距离传感器(12)，所述距离传感器(12)设在测量机构的支撑架(10)上；所述激光发射器(1)包括激光发射器一(1a)和激光发射器二(1b)，所述激光发射器一(1a)和激光发射器二(1b)均设在支撑桁架(3)上。
2.一种如权利要求1所述的大高度差阶梯轴检测装置的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一；工件(14)摆放在传送带(5)上，由传送带(5)的运输下运动至测量座(9)的位置；
步骤二：当支撑架(10)上的距离传感器(12)检测到工件(14)后，CCD相机(2)将采集的图像传输至电脑进行图像处理；
步骤三：首先激光发射器(1)开始工作，激光以一定角度照射在工件(14)上，工件(14)的平面S1、S3形成线段L1、L3；平面S1上的L1的线段长度为固定值，平面S3上的线段L3的长度为变化值；CCD相机(2)采集到的图像实时传输至电脑同步处理，当检测到线段L3的长度在设定的长度范围中，以此图像为基础，提取出线段L1和L3的距离，再根据标定所得的数值进行换算，便能够得出平面S1和平面S3的高度差h1；
步骤四：当平面S1和平面S3的高度差测量完成后激光发射器一(1a)关闭，然后激光发射器二(1b)开始工作；重复步骤三中的操作，便可得出平面S2、S4的高度差h2，测量完成后激光发射器二(1b)关闭；
步骤五：由于两片辅助功能的测量板获得的S1、S2之间的距离是设定值，根据步骤三和步骤四所得到的平面S1和平面S3的高度差h1、平面S2、S4的高度h2差便能够得出s3-s4后的轴的长度。
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