CN111929059A - 一种基于3d高精度视觉识别的齿轮精度检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于3D高精度视觉识别的齿轮精度检测系统，包括，啮合齿轮，其设置在支撑柱上，用以与待检测齿轮啮合；相机，其设置在支架上，用以拍摄所述待检测齿轮各个齿面的图像信息；中控单元，用以接收所述相机拍摄的图像信息并进行分析；所述中控单元根据所述图形信息对齿轮的精度进行检测时，在待检测齿轮运转预设圈数后，所述相机对所述待检测齿轮进行拍摄，所述中控单元通过分析图像中所述待检测齿轮所到位置、接触点位置和接触面积的信息，将预设信息与所述待检测齿轮的实际信息进行比较，确定齿轮的精度合格情况。

Description

一种基于3D高精度视觉识别的齿轮精度检测系统

技术领域

本发明涉及检测设备应用技术领域，尤其涉及一种基于3D高精度视觉识别的齿轮精度检测系统。

背景技术

机械加工是制作业技术的基层工作，而齿轮是设备中传递运动和动力的基本组成部分，齿轮的工作状态关系着整个机械设备的运作，关于齿轮的性能的检测也变成了齿轮生产者极为关注的关键点，而且对齿轮进行检测可以减少因齿轮的状态而产生造成机械设备的运作，目前市场上检测齿轮是否合格的检测装置以及质量好坏的检测装置由很多，齿轮检测普遍是对齿轮的外部形状进行结构化的检测，而对实际齿轮在生产完成后的实际机械应用中的检测仍然较少。

现有技术中采用的齿轮检测大都是基于静态状态下对齿轮的检测，对于齿轮在实际使用时，在转动时齿轮的状态难以检测。

发明内容

为此，本发明提供一种基于3D高精度视觉识别的齿轮精度检测系统用以克服现有技术中转动时齿轮的状态难以检测的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于3D高精度视觉识别的齿轮精度检测系统，包括，

啮合齿轮，其设置在支撑柱上，用以与待检测齿轮啮合；

相机，其设置在支架上，用以拍摄所述待检测齿轮各个齿面的图像信息；

中控单元，用以接收所述相机拍摄的图像信息并进行分析；

所述中控单元根据所述图像信息对齿轮的精度进行检测，所述相机对待检测齿轮和啮合齿轮运动前后的啮合状态进行拍摄，在待检测齿轮运转预设圈数后，所述中控单元通过分析运动前后图像中所述待检测齿轮所到位置、接触点位置和接触面积的信息，将预设信息与所述待检测齿轮的实际信息进行比较，确定齿轮的精度合格情况；

所述中控单元对所述待检测齿轮转动预设圈数后的轮齿所到位置进行分析，若所述轮齿在预设位置上，则所述中控单元对所述待检测齿轮在啮合齿轮上的位置进行判断，若不在预设位置，则所述中控单元判定所述待检测齿轮不合格，将所述待检测齿轮在啮合齿轮的第一次啮合位置a1与预设齿轮位置进行比较，若所述待检测齿轮在啮合齿轮的第一次啮合位置a1在预设位置，则判定所述待检测齿轮合格，若待检测齿轮与啮合齿轮的第一次啮合位置a1不在预设位置内，则根据所述待检测齿轮与啮合齿轮的第一次啮合位置a1距离预设位置的距离对检测范围进行分级，根据不同分级对应的不同转动圈数对所述待检测齿轮进行二次检测，若所述待检测齿轮第二次检时，与啮合齿轮的第二次啮合位置a2在预设位置时，则确定所述待检测齿轮合格，若所述待检测齿轮第二次检测时，与啮合齿轮第二次啮合位置a2不在预设位置时，则对两次检测结果进行判断确定待检测齿轮与啮合齿轮的位置，再根据待检测齿轮与啮合齿轮的位置计算出所述待检测齿轮与啮合齿轮的接触面积，根据接触面积的大小与预设位置的接触面积S0的比较，确定所述待检测齿轮的精度合格情况。

进一步地，所述中控单元对所述待检测齿轮进行检测前，首先会对所述待检测齿轮与啮合齿轮的啮合位置和状态进行检测，设定检测前所述待检测齿轮与啮合齿轮的第一啮合位置D0和第二啮合位置D00，所述待检测齿轮距离所述啮合齿轮的上边缘距离为d1，所述待检测齿轮距离所述啮合齿轮的下边缘距离为d2，若d1=d2时，则判断所述待检测齿轮位于正确啮合位置，设定齿轮厚度为D，并计算检测前啮合接触面积为S0，若d1≠d2时，则判断待检测齿轮未正确放置。

进一步地，所述中控单元内预设有齿轮位置矩阵A和齿轮检测范围B，所述齿轮位置矩阵A（A1、A2、A3、A4），其中，A1表示待检测齿轮的第一预设位置，A2表示待检测齿轮的第二预设位置，A3表示待检测齿轮的第三预设位置，A4表示待检测齿轮的第四预设位置；所述待检测齿轮的第一预设位置A1到正确啮合时的第一啮合位置D0的距离小于待检测齿轮的第二预设位置A2到正确啮合时的第一啮合位置D0的距离，待检测齿轮的第二预设位置A2到正确啮合时的第一啮合位置D0的距离小于待检测齿轮的第三预设位置A3到正确啮合时的第一啮合位置D0的距离，待检测齿轮的第三预设位置A3到正确啮合时的第一啮合位置D0的距离小于待检测齿轮的第四预设位置A4到正确啮合时的第一啮合位置D0的距离；

所述齿轮检测范围B（B1、B2、B3、B4），其中，B1表示第一预设检测范围，B2表示第二预设检测范围，B3表示第三预设检测范围，B4表示第四预设检测范围，所述第一预设检测范围B1小于第二预设检测范围B2，第二预设检测范围B2小于第三预设检测范围B3，第三预设检测范围B3小于第四预设检测范围B4。

进一步地，所述中控单元对所述待检测齿轮转动预设圈数后的啮合状态进行分析时，第一次啮合位置a1距离所述啮合齿轮的上边缘距离为d3，第一次啮合位置a1对应的第一接触位置a11距离所述啮合齿轮的下边缘距离为d4，

若d3≠d4时，则判断所述支撑柱有偏差；

若d3=d4=d1时，则判断所述待检测齿轮第一次啮合位置a1与检测前所述待检测齿轮与啮合齿轮的第一啮合位置D0的位置关系，若a1与D0重合，则判断所述待检测齿轮合格。

进一步地，若a1与D0未重合，则根据所述第一次啮合位置a1与检测前第一啮合位置D0的位置关系对所述第一次啮合位置a1的检测范围进行确定：

若a1位于D0与A1之间时，则确定所述待检测齿轮为第一预设检测范围B1；

若a1位于A1与A2之间时，则确定所述待检测齿轮为第二预设检测范围B2；

若a1位于A2与A3之间时，则确定所述待检测齿轮为第三预设检测范围B3；

若a1位于A3与A4之间时，则确定所述待检测齿轮为第四预设检测范围B4。

进一步地，所述中控单元内预设有待检测齿轮的转动圈数C（C1、C2、C3、C4），其中，C1表示第一预设圈数，C2表示第二预设圈数，C3表示第三预设圈数，C4表示第四预设圈数，所述待检测齿轮的对应圈数中，C1＜C2＜C3＜C4。

进一步地，设定所述待检测齿轮的检测范围为b，根据待检测齿轮转动第一预设圈数C1时，待检测齿轮的第一次啮合位置a1的范围确定对应二次检测的转动圈数，对待检测齿轮进行二次检测：

若b≤B1时，则确定所述待检测齿轮为第一预设圈数C1；

若B1＜b≤B2时，则确定所述待检测齿轮为第二预设圈数C2；

若B2＜b≤B3时，则确定所述待检测齿轮为第三预设圈数C3；

若B3＜b≤B4时，则确定所述待检测齿轮为第四预设圈数C4。

进一步地，所述中控单元控制待检测齿轮按照对应的转动预设圈数后，所述相机对待检测齿轮进行拍摄，所述中控单元根据拍摄到的图像对所述待检测齿轮转动后的啮合状态进行分析时，第二次啮合位置a2距离所述啮合齿轮的上边缘距离为d5，第二次啮合位置a2对应的第二接触位置a22距离所述啮合齿轮的下边缘距离为d6，将d5与d6进行判断，若d5≠d6时，则判断所述支撑柱有偏差，若d5=d6=d1时，则对第二次检测的第二次啮合位置a2与D0进行判断，若a2与D0重合，则判断所述待检测齿轮合格。

进一步地，若a2与D0未重合，则设定所述第二次啮合位置a2到检测前第一啮合位置D0的距离为L2，第一次检测时第一次啮合位置a1到检测前第一啮合位置D0的距离为L1，将L1与L2进行判断：

若L1=L2，则取a1作为待检测齿轮的位置检测结果；

若L1＜L2，则取a2作为待检测齿轮的位置检测结果；

若L1＞L2，则取a1作为待检测齿轮的位置检测结果。

进一步地，根据两次检测结果确定待检测齿轮与啮合齿轮的位置后，再对所述待检测齿轮与啮合齿轮的接触面积进行计算，通过所述相机拍摄的图像，所述待检测齿轮与啮合齿轮的第一接触点的距离表示为D1，所述待检测齿轮与啮合齿轮的第二接触点的距离表示为D2，则接触面积S为：

S= |D2-D1 |×D

若接触面积S等于检测前啮合接触面积S0，则判断啮合位置距离检测前第一啮合位置D0的距离L1或L2是否在误差范围内，若在误差范围内则判定所述待检测齿轮合格，若不在误差范围内，则判定所述待检测齿轮不合格；

若接触面积S不等于检测前啮合接触面积S0，则判定所述待检测齿轮不合格。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过提高一种基于3D高精度视觉识别的齿轮精度检测系统，通过对运动状态中的待检测齿轮进行检测，所述中控单元根据所述图像信息对待检测齿轮的精度进行检测时，在待检测齿轮运转预设圈数后，所述相机对所述待检测齿轮进行拍摄，所述中控单元通过分析检测前和检测后图像中所述待检测齿轮所到位置、接触点位置和接触面积的信息，将预设信息与所述待检测齿轮的实际信息进行比较，确定齿轮的精度合格情况，通过三个方面的检测确定所述待检测齿轮的合格情况，减少检测过程中的误差，提高检测结果的精准度。

尤其，本发明首先通过对所述待检测齿轮所到位置进行检测，通过转动整数圈是否能转动到原始位置或转动非整数圈是否能达到对应位置进行判断，若能达到对应的位置，则判断所述待检测齿轮合格，若不能达到对应的位置，则所述待检测齿轮在啮合齿轮的第一次啮合位置a1与预设位置进行比较，若待检测齿轮在啮合齿轮的第一次啮合位置a1在预设位置，则判定所述待检测齿轮合格，若待检测齿轮与啮合齿轮的第一次啮合位置a1不在预设范围内，则根据待检测齿轮与啮合齿轮的第一次啮合位置a1距离预设位置范围的远近对检测范围进行分级，根据不同分级对应的不同转动圈数对所述待检测齿轮进行二次检测，若所述待检测齿轮第二次检测的第二次啮合位置a2在预设位置时，则确定所述待检测齿轮合格，若所述待检测齿轮第二次检测的第二次啮合位置a2不在预设位置时，则对两次检测结果进行判断确定待检测齿轮与啮合齿轮的位置，再根据待检测齿轮与啮合齿轮的位置计算出所述待检测齿轮与啮合齿轮的接触面积，根据接触面积的大小与检测前接触面积进行比较，确定所述待检测齿轮的精度合格情况，通过对待检测齿轮不在对应位置、不在预设位置的偏差范围确定对应转动的圈数进行二次检测，进一步减少检测误差，提高检测结果的精准度。

进一步地，本发明通过对所述待检测齿轮与啮合齿轮的面积进行计算，从而准确得到所述待检测齿轮的偏差值，通过所述待检测齿轮与所述啮合齿轮的上部的第一接触点和所述待检测齿轮与所述啮合齿轮的下部的第二接触点，通过两个接触点的位置和所述待检测齿轮的厚度，从而计算出所述待检测齿轮的准确接触面积，进一步减少检测误差，提高检测结果的精准度。

进一步地，本发明通过对所述待检测齿轮与啮合齿轮的啮合位置的第一次检验结果与预设啮合位置之间的差值，根据不同的差值对应不同的范围从而对应二次检测时的不同圈数，针对每个待检测齿轮进行不同圈数的特异性检测，提高检验结果的准确性。

进一步地，本发明所述的齿轮位置矩阵中，所述第一预设位置距离标准啮合位置的距离小于第二预设位置距离标准啮合位置的距离，通过一定差值的递增，减少误差产生的可能性，提高数据的准确性，而且通过不同的检测位置对应不同位置范围从而对应不同的二次检测圈数，而在二次检测圈数的齿轮检测范围矩阵中，第一预设检测范围的圈数也是小于第二预设检测范围的，通过层层增加的方式，提高了数据检测的准确性，从而提高检测结果的精准度。

进一步地，本发明通过所述待检测齿轮与啮合齿轮的第一接触点和第二接触点距离啮合齿轮上下边缘的距离，从而判断所述待检测齿轮与啮合齿轮是否出现支撑柱偏差的情况，先从纵向上排除系统的问题，减少系统仪器在检验过程中的误差，再对待检测齿轮进行横向的位置计算，而且通过接触面积对接触点的位置进行二次验证，提高了检验数据的准确性。

附图说明

图1为本发明所述实施例基于3D高精度视觉识别的齿轮精度检测系统中待检测齿轮与啮合齿轮的结构示意图；

图2为本发明所述实施例基于3D高精度视觉识别的齿轮精度检测系统的结构示意图；

图3为本发明所述实施例基于3D高精度视觉识别的齿轮精度检测系统中待检测齿轮与啮合齿轮接触面积的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-2所示，本发明提供了一种基于3D高精度视觉识别的齿轮精度检测系统，包括相机4、啮合齿轮1、中控单元（图中未示出）、支架5和支撑柱6，其中，所述支撑柱6用以支撑所述啮合齿轮1和所述待检测齿轮2并使待检测齿轮2与啮合齿轮1啮合放置，所述相机4用以拍摄待检测齿轮2的图像，所述中控单元用以接收相机4传输的图像并对图像进行分析，通过分析所述待检测齿轮2和啮合齿轮1的第一接触点31位置图像，所述待检测齿轮2和啮合齿轮1的第二接触点32位置图像，所述待检测齿轮2转动后的位置图像信息。

具体而言，本发明实施例中，所述相机4对待检测齿轮2与啮合齿轮1的啮合状态进行拍摄，当所述待检测齿轮2在转动预设圈数后，所述相机4再对所述待检测齿轮2与啮合齿轮1的啮合状态进行拍摄，当所述预设圈数为整数时，所述待检测齿轮2上的轮齿应与转动前的位置相同，如果所述待检测齿轮2转动不是整数圈时，所述齿轮的是否到达预设的位置来对所述齿轮的轮齿进行判断，若所述轮齿在预设位置上，则所述中控单元对所述待检测齿轮2在啮合齿轮1上的位置进行判断，若不在预设位置，则所述中控单元判定所述待检测齿轮2不合格。

具体而言，本发明实施例中，所述中控单元对所述待检测齿轮2进行检测前，首先会对所述待检测齿轮2与啮合齿轮1的啮合位置和状态进行检测，设定检测前所述待检测齿轮2与啮合齿轮1的第一啮合位置D0和第二啮合位置D00，所述待检测齿轮2距离所述啮合齿轮1的上边缘距离为d1，所述待检测齿轮距离所述啮合齿轮的下边缘距离为d2，若d1=d2时，则判断所述待检测齿轮2位于正确啮合位置，设定齿轮厚度为D，并计算检测前啮合接触面积为S0，若d1≠d2时，则判断待检测齿轮2未能正确放置。通过检测前待检测齿轮2的放置问题，避免了对检测资源的浪费。

具体而言，本发明实施例中，所述中控单元内预设有齿轮位置矩阵A（A1、A2、A3、A4），其中，A1表示待检测齿轮2的第一预设位置，A2表示待检测齿轮2的第二预设位置，A3表示待检测齿轮2的第三预设位置，A4表示待检测齿轮2的第四预设位置，待检测齿轮2与啮合齿轮1的正确啮合时的预设位置3表示为第一啮合位置D0，所述待检测齿轮2的第一预设位置A1到正确啮合时的第一啮合位置D0的距离小于待检测齿轮2的第二预设位置A2到正确啮合时的第一啮合位置D0的距离，待检测齿轮2的第二预设位置A2到正确啮合时的第一啮合位置D0的距离小于待检测齿轮2的第三预设位置A3到正确啮合时的第一啮合位置D0的距离，待检测齿轮2的第三预设位置A3到正确啮合时的第一啮合位置D0的距离小于待检测齿轮2的第四预设位置A4到正确啮合时的第一啮合位置D0的距离，通过对待检测齿轮位置与标准啮合位置的距离层层递增，尽量减少误差，从而提高检验数据的准确性。

具体而言，本发明实施例中，所述中控单元内还预设有齿轮检测范围B（B1、B2、B3、B4），其中，B1表示第一预设检测范围，B2表示第二预设检测范围，B3表示第三预设检测范围，B4表示第四预设检测范围，其中，所述第一预设检测范围B1小于第二预设检测范围B2，第二预设检测范围B2小于第三预设检测范围B3，第三预设检测范围B3小于第四预设检测范围B4，通过齿轮位置矩阵的层层递加，所述齿轮检测范围跟随着层层递增，通过检测范围的划分方便后续对应不同的二次检测圈数，也根据具体的范围再对应的圈数增加数据的准确性。

具体而言，本发明实施例中，所述中控单元控制待检测齿轮2转动第一预设圈数C1后，所述相机4对待检测齿轮2进行拍摄，所述中控单元根据拍摄到的图像对所述待检测齿轮2转动后与啮合齿轮1的第一次啮合位置a1进行判断，若所述待检测齿轮2转动第一预设圈数后与啮合齿轮1的第一次啮合位置a1距离所述啮合齿轮的上边缘距离为d3，所述待检测齿轮2转动第一预设圈数后与啮合齿轮1的第一次啮合位置a1对应的第一接触位置a11距离所述啮合齿轮1的下边缘距离为d4，若d3≠d4时，则判断所述支撑柱6有偏差，若d3=d4=d1时，则判断第一次啮合位置a1与检测前所述待检测齿轮2与啮合齿轮1的第一啮合位置D0的位置关系，若检测第一次啮合位置a1与检测前所述待检测齿轮2与啮合齿轮1的第一啮合位置D0重合，则判断所述待检测齿轮2合格。若检测第一次啮合位置a1与检测前所述待检测齿轮2与啮合齿轮1的第一啮合位置D0未重合，则根据所述第一次啮合位置a1与检测前第一啮合位置D0的位置关系对所述第一次啮合位置a1的检测范围进行确定：

若a1位于D0与A1之间时，则确定所述待检测齿轮为第一预设检测范围B1；

若a1位于A1与A2之间时，则确定所述待检测齿轮为第二预设检测范围B2；

若a1位于A2与A3之间时，则确定所述待检测齿轮为第三预设检测范围B3；

若a1位于A3与A4之间时，则确定所述待检测齿轮为第四预设检测范围B4。

具体的，本发明实施例中，通过该种明显的支撑柱6偏差或者产生位移的情况，进行所述待检测齿轮2精度合格的判断，避免对后续检测资源的浪费，提高检测数据的准确性。

具体而言，本发明实施例中，当所述待检测齿轮2的检测标准范围对应不同的预设圈数，所述中控单元内预设有待检测齿轮2的转动圈数C（C1、C2、C3、C4），其中，C1表示第一预设圈数，C2表示第二预设圈数，C3表示第三预设圈数，C4表示第四预设圈数，所述待检测齿轮2的对应圈数中，C1＜C2＜C3＜C4。该预设圈数可以为正数也可以为负数，当第一次检测啮合位置位于检测前的啮合位置的一方时，采用正数，当第一次检测啮合位置位于检测前的啮合位置的另一方时，采用负数。本发明并不限定具体的转动圈数和方向，一切以具体实施为准。

具体而言，本发明实施例中，设定所述待检测齿轮2的检测范围为b，根据待检测齿轮2转动第一预设圈数后第一次啮合位置a1的范围确定对应二次检测的转动圈数，对待检测齿轮2进行二次检测，其中，

若b≤B1时，则确定所述待检测齿轮为第一预设圈数C1；

若B1＜b≤B2时，则确定所述待检测齿轮为第二预设圈数C2；

若B2＜b≤B3时，则确定所述待检测齿轮为第三预设圈数C3；

若B3＜b≤B4时，则确定所述待检测齿轮为第四预设圈数C4；

具体而言，本发明实施例中，所述中控单元控制待检测齿轮2按照对应的转动预设圈数后，所述相机4对待检测齿轮2进行拍摄，所述中控单元根据拍摄到的图像对所述待检测齿轮2转动后的啮合状态进行分析时，第二次啮合位置a2距离所述啮合齿轮1的上边缘距离为d5，第二次啮合位置a2对应的第二接触位置a22距离所述啮合齿轮1的下边缘距离为d6，将d5和d6进行判断，若d5≠d6时，则判断所述支撑柱6有偏差，若d5=d6=d1时，则对待检测齿轮2第一次检测的第一次啮合位置a1与待检测齿轮2第二次检测的第二次啮合位置a2进行对比。根据所述第二次啮合位置a2到检测前第一啮合位置D0的距离为L2，第一次啮合位置a1到检测前第一啮合位置D0的距离为L1，将L1与L2进行判断：

若L1=L2，则取a1作为待检测齿轮的位置检测结果；

若L1＜L2，则取a2作为待检测齿轮的位置检测结果；

若L1＞L2，则取a1作为待检测齿轮的位置检测结果。

请参阅图3所示，根据所述待检测齿轮2转动预设圈数后的位置信息，通过两次检测位置的确定，从而减少检测误差的产生，而且对两次检测结果进行比较，若所述待检测齿轮2第一次啮合位置a1与第二次啮合位置a2均不符合预设位置3要求的，再对所述待检测齿轮2与啮合齿轮1的接触面积进行检测，通过所述相机4拍摄的图像，所述待检测齿轮2与啮合齿轮1的第一接触点31的距离表示为D1，所述待检测齿轮2与啮合齿轮1的第二接触点32的距离表示为D2，则对接触面积S为：

S= |D2-D1 |×D

若接触面积S等于检测前啮合接触面积S0，则判断啮合位置距离检测前第一啮合位置D0的距离L1或L2是否在误差范围内，若在误差范围内则判定所述待检测齿轮合格，若不在误差范围内，则判定所述待检测齿轮不合格；

若接触面积S不等于检测前啮合接触面积S0，则判定所述待检测齿轮不合格。面积误差范围可以设置为0.1也可以设置为1，具体误差的数值本发明并不做任何的限定，一切以具体实施为准。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于3D高精度视觉识别的齿轮精度检测系统，其特征在于，包括，

啮合齿轮，其设置在支撑柱上，用以与待检测齿轮啮合；

相机，其设置在支架上，用以拍摄所述待检测齿轮各个齿面的图像信息；

中控单元，用以接收所述相机拍摄的图像信息并进行分析；

所述中控单元根据所述图像信息对齿轮的精度进行检测，所述相机对待检测齿轮和啮合齿轮运动前后的啮合状态进行拍摄，在待检测齿轮运转预设圈数后，所述中控单元通过分析运动前后图像中所述待检测齿轮所到位置、接触点位置和接触面积的信息，将预设信息与所述待检测齿轮的实际信息进行比较，确定齿轮的精度合格情况；

所述中控单元对所述待检测齿轮转动预设圈数后的轮齿所到位置进行分析，若所述轮齿在预设位置上，则所述中控单元对所述待检测齿轮在啮合齿轮上的位置进行判断，若不在预设位置，则所述中控单元判定所述待检测齿轮不合格，将所述待检测齿轮在啮合齿轮的第一次啮合位置a1与预设位置进行比较，若所述待检测齿轮在啮合齿轮的第一次啮合位置a1在预设位置，则判定所述待检测齿轮合格，若待检测齿轮与啮合齿轮的第一次啮合位置a1不在预设位置内，则根据所述待检测齿轮与啮合齿轮的第一次啮合位置a1距离预设位置的距离对检测范围进行分级，根据不同分级对应的不同转动圈数对所述待检测齿轮进行二次检测，若所述待检测齿轮第二次检测时，与啮合齿轮的第二次啮合位置a2在预设位置时，则确定所述待检测齿轮合格，若所述待检测齿轮第二次检测时，与啮合齿轮第二次啮合位置a2不在预设位置时，则对两次检测结果进行判断确定待检测齿轮与啮合齿轮的位置，再根据待检测齿轮与啮合齿轮的位置计算出所述待检测齿轮与啮合齿轮的接触面积，根据接触面积的大小与预设位置的接触面积S0的比较，确定所述待检测齿轮的精度合格情况。

2.根据权利要求1所述基于3D高精度视觉识别的齿轮精度检测系统，其特征在于，所述中控单元对所述待检测齿轮进行检测前，首先会对所述待检测齿轮与啮合齿轮的啮合位置和状态进行检测，设定检测前所述待检测齿轮与啮合齿轮的第一啮合位置D0和第二啮合位置D00，所述待检测齿轮距离所述啮合齿轮的上边缘距离为d1，所述待检测齿轮距离所述啮合齿轮的下边缘距离为d2，若d1=d2时，则判断所述待检测齿轮位于正确啮合位置，设定齿轮厚度为D，并计算检测前啮合接触面积为S0，若d1≠d2时，则判断待检测齿轮未正确放置。

3.根据权利要求2所述基于3D高精度视觉识别的齿轮精度检测系统，其特征在于，所述中控单元内预设有齿轮位置矩阵A和齿轮检测范围B，所述齿轮位置矩阵A（A1、A2、A3、A4），其中，A1表示待检测齿轮的第一预设位置，A2表示待检测齿轮的第二预设位置，A3表示待检测齿轮的第三预设位置，A4表示待检测齿轮的第四预设位置；所述待检测齿轮的第一预设位置A1到正确啮合时的第一啮合位置D0的距离小于待检测齿轮的第二预设位置A2到正确啮合时的第一啮合位置D0的距离，待检测齿轮的第二预设位置A2到正确啮合时的第一啮合位置D0的距离小于待检测齿轮的第三预设位置A3到正确啮合时的第一啮合位置D0的距离，待检测齿轮的第三预设位置A3到正确啮合时的第一啮合位置D0的距离小于待检测齿轮的第四预设位置A4到正确啮合时的第一啮合位置D0的距离；

所述齿轮检测范围B（B1、B2、B3、B4），其中，B1表示第一预设检测范围，B2表示第二预设检测范围，B3表示第三预设检测范围，B4表示第四预设检测范围，所述第一预设检测范围B1小于第二预设检测范围B2，第二预设检测范围B2小于第三预设检测范围B3，第三预设检测范围B3小于第四预设检测范围B4。

4.根据权利要求3所述基于3D高精度视觉识别的齿轮精度检测系统，其特征在于，所述中控单元对所述待检测齿轮转动预设圈数后的啮合状态进行分析时，第一次啮合位置a1距离所述啮合齿轮的上边缘距离为d3，第一次啮合位置a1对应的第一接触位置a11距离所述啮合齿轮的下边缘距离为d4，

若d3≠d4时，则判断所述支撑柱有偏差；

若d3=d4=d1时，则判断所述待检测齿轮第一次啮合位置a1与检测前所述待检测齿轮与啮合齿轮的第一啮合位置D0的位置关系，若a1与D0重合，则判断所述待检测齿轮合格。

5.根据权利要求4所述基于3D高精度视觉识别的齿轮精度检测系统，其特征在于，若a1与D0未重合，则根据所述第一次啮合位置a1与检测前第一啮合位置D0的位置关系对第一次啮合位置a1的检测范围进行确定：

若a1位于D0与A1之间时，则确定所述待检测齿轮为第一预设检测范围B1；

若a1位于A1与A2之间时，则确定所述待检测齿轮为第二预设检测范围B2；

若a1位于A2与A3之间时，则确定所述待检测齿轮为第三预设检测范围B3；

若a1位于A3与A4之间时，则确定所述待检测齿轮为第四预设检测范围B4。

6.根据权利要求5所述基于3D高精度视觉识别的齿轮精度检测系统，其特征在于，所述中控单元内预设有待检测齿轮的转动圈数C（C1、C2、C3、C4），其中，C1表示第一预设圈数，C2表示第二预设圈数，C3表示第三预设圈数，C4表示第四预设圈数，所述待检测齿轮的对应圈数中，C1＜C2＜C3＜C4。

7.根据权利要求6所述基于3D高精度视觉识别的齿轮精度检测系统，其特征在于，设定所述待检测齿轮的检测范围为b，根据待检测齿轮转动第一预设圈数C1时，待检测齿轮的第一次啮合位置a1的范围确定对应二次检测的转动圈数，对待检测齿轮进行二次检测：

若b≤B1时，则确定所述待检测齿轮为第一预设圈数C1；

若B1＜b≤B2时，则确定所述待检测齿轮为第二预设圈数C2；

若B2＜b≤B3时，则确定所述待检测齿轮为第三预设圈数C3；

若B3＜b≤B4时，则确定所述待检测齿轮为第四预设圈数C4。

8.根据权利要求7所述基于3D高精度视觉识别的齿轮精度检测系统，其特征在于，所述中控单元控制待检测齿轮按照对应的转动预设圈数后，所述相机对待检测齿轮进行拍摄，所述中控单元根据拍摄到的图像对所述待检测齿轮转动后的啮合状态进行分析时，第二次啮合位置a2距离所述啮合齿轮的上边缘距离为d5，第二次啮合位置a2对应的第二接触位置a22距离所述啮合齿轮的下边缘距离为d6，将d5与d6进行判断，若d5≠d6时，则判断所述支撑柱有偏差，若d5=d6=d1时，则对第二次检测的第二次啮合位置a2与D0进行判断，若a2与D0重合，则判断所述待检测齿轮合格。

9.根据权利要求8所述基于3D高精度视觉识别的齿轮精度检测系统，其特征在于，若a2与D0未重合，则设定所述第二次啮合位置a2到检测前第一啮合位置D0的距离为L2，第一次检测时第一次啮合位置a1到检测前第一啮合位置D0的距离为L1，将L1与L2进行判断：

若L1=L2，则取a1作为待检测齿轮的位置检测结果；

若L1＜L2，则取a2作为待检测齿轮的位置检测结果；

若L1＞L2，则取a1作为待检测齿轮的位置检测结果。

10.根据权利要求9所述基于3D高精度视觉识别的齿轮精度检测系统，其特征在于，根据两次检测结果确定待检测齿轮与啮合齿轮的位置后，再对所述待检测齿轮与啮合齿轮的接触面积进行计算，通过所述相机拍摄的图像，所述待检测齿轮与啮合齿轮的第一接触点的距离表示为D1，所述待检测齿轮与啮合齿轮的第二接触点的距离表示为D2，则接触面积S为：

S= |D2-D1 |×D

若接触面积S等于检测前啮合接触面积S0，则判断啮合位置距离检测前第一啮合位置D0的距离L1或L2是否在误差范围内，若在误差范围内则判定所述待检测齿轮合格，若不在误差范围内，则判定所述待检测齿轮不合格；

若接触面积S不等于检测前啮合接触面积S0，则判定所述待检测齿轮不合格。

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