CN117308801A - 一种检测涡卷弹簧最小间隙的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涡卷弹簧尺寸检测技术领域，具体涉及一种检测涡卷弹簧最小间隙的方法。首先确定了涡卷弹簧的姿态坐标系，在此基础上，能够通过预设的切割线实现对边缘图像的径向分割，完成径向分割后的边缘图像，为间隔设置的一组弧线段，通过对间隙两侧的每对弧线段逐一标定，再计算每对标定的弧线段之间离散点的距离，将距离值与预设值作对比。从而能够准确判断涡卷弹簧间隙是否合格。

Description

一种检测涡卷弹簧最小间隙的方法

技术领域

本发明涉及涡卷弹簧尺寸检测技术领域，具体涉及一种检测涡卷弹簧最小间隙的方法。

背景技术

涡卷弹簧应用在汽车发动机的相位调节器上时，能够根据发动机转速，控制气门的开启和闭合的时机，来达到汽油的充分燃烧，从而提高燃油的经济性和环保性能。这对弹簧部件的结构响应要求极高。涡卷弹簧的最小间隙是判断涡卷弹簧是否合格的一项指标。

采用视觉检测系统检测物体最小间隙方法为：提取间隙两侧的边缘，并在两侧边缘设置离散点，通过计算两侧离散点互相的距离得出最小值，以得出最小间隙。而检测涡卷弹簧间隙的难点在于涡卷弹簧具有整体连续卷绕的特性，且整体径向叠加，即间隙和弹簧实体为整体连续的绕卷与层叠的形态，层与层之间没有边界特征。因此，会存在至少如下问题：其一，间隙一侧的离散点会与其他层的离散点进行距离计算，浪费算力；其二，弹簧实体的厚度与弹簧之间的间隙难以区分，即难以确定计算得出的最小距离是否为弹簧的厚度。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种检测涡卷弹簧最小间隙的方法，能够准确判断涡卷弹簧最小间隙是否合格。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种检测涡卷弹簧最小间隙的方法，其检测方法包括如下步骤：

步骤S1：采集所述涡卷弹簧的顶面图像，提取图像边缘；提取的图像边缘即与涡卷弹簧边缘对应；

步骤S2：确定所述涡卷弹簧的姿态坐标系，在姿态坐标系下参数化图像边缘；其中确定所述涡卷弹簧的姿态坐标系包括如下步骤S2.1和S2.2：

步骤S2.1：从图像中识别并定位第一勾部和第二勾部对应的图像特征；由于第一勾部和第二勾部的形状稳定，相对于涡卷弹簧本体差异性大，便于从图像中识别和定位。

步骤S2.2：在第一勾部和第二勾部的图像特征区域各提取一个特征点A、B，将两个所述特征点所在的线段与姿态坐标轴和姿态坐标原点进行对应；

步骤S3：在姿态坐标系下设置分割线，所述分割线将图像边缘分割成至少2个区域，所述分割线径向贯穿所述涡卷弹簧，此时，每个分割区域的图像边缘呈一组间隔排列的弧线段；

步骤S4：对对应所述涡卷弹簧间隙的每对相邻弧线段进行标定；具体的，先将对应第一勾部和第二勾部的图像边缘去除，再将最外侧和最内侧的弧线段排除，然后径向方向顺次两两相邻的弧线段即为对应涡卷弹簧间隙的弧线段；

步骤S5：在标定的弧线段上取一组离散点，计算标定弧线段上每个离散点与对应弧线段每个离散点之间的间距；

步骤S6：若计算出的离散点之间的间距存在小于预设值的情况，则判断尺寸不合格，反之，则判断合格。

上述方法，首先确定了涡卷弹簧的姿态坐标系，在此基础上，能够通过预设的切割线实现对边缘图像的径向分割，完成径向分割后的边缘图像，为间隔设置的一组弧线段，通过对间隙两侧的每对弧线段逐一标定，再计算每对标定的弧线段之间离散点的距离，将距离值与预设值作对比。从而能够准确判断涡卷弹簧间隙是否合格。

进一步的，所述的一种检测涡卷弹簧最小间隙的方法，步骤S2.2中，姿态坐标系为直角坐标系，特征点的连线为x轴，以A到B的方向为正方向。

进一步的，所述的一种检测涡卷弹簧最小间隙的方法，步骤S2.2中，所述特征点A和B分别为第一勾部和第二勾部内切拟合圆的圆心。作为本申请的优先方案，一般的，采用第一勾部和第二勾部的端点位置作为特征点，会因为每个涡卷弹簧端点位置的偏差，导致每个涡卷弹簧生成的姿态坐标系相对与涡卷弹簧实际姿态偏差较大。本申请中，由于第一勾部和第二勾部整体的位置与涡卷弹簧本体相对稳定，因此采用第一勾部和第二勾部内切拟合圆圆心作为特征点，能够保证每个涡卷弹簧生成的姿态坐标系相对稳定。便于根据实际的弹簧特征缩小实际计算的分割区域，节约算力。

进一步的，所述的一种检测涡卷弹簧最小间隙的方法，确定所述涡卷弹簧的姿态坐标系后，标定对应涡卷弹簧内孔位置的特征点C；步骤S5中取离散点的方法具体为：每段圆弧端点与特征点C相连形成夹角，在夹角之间等间隔设置一组穿过特征点C的射线，该射线与圆弧的交点即为该段圆弧的离散点。作为本申请的优先方案，基于上述方法，能够保证离散点提取的均匀性，以保证检测精度。

进一步的，所述的一种检测涡卷弹簧最小间隙的方法，所述步骤S6还包括如下步骤：步骤S6.1：对离散点之间间距进行比较，得出最小间距值，标定最小间距值对应的一对离散点；若这对离散点之间的间距大于预设值则执行步骤S6.2；步骤S6.2：对步骤S6.1标定出的一对离散点所在的一对弧线段区域进行截取，对截取的一对弧线段重新取一组更密集的离散点，计算截取弧线段上每个离散点与对应弧线段每个离散点之间的间距；将得到的间距与预设值再次比较，以判断尺寸是否合格。基于上述方法，能够提升检测精度。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：

1. 本发明提供了一种检测涡卷弹簧最小间隙的方法，首先确定了涡卷弹簧的姿态坐标系，在此基础上，能够通过预设的切割线实现对边缘图像的径向分割，完成径向分割后的边缘图像，为间隔设置的一组弧线段，通过对间隙两侧的每对弧线段逐一标定，再计算每对标定的弧线段之间离散点的距离，将距离值与预设值作对比。从而能够准确判断涡卷弹簧间隙是否合格。

2. 本发明提供了一种检测涡卷弹簧最小间隙的方法，采用第一勾部和第二勾部内切拟合圆圆心作为特征点生成姿态坐标，能够保证每个涡卷弹簧生成的姿态坐标系相对稳定。便于根据实际的弹簧特征缩小实际计算的分割区域，节约算力。

附图说明

图1为本申请实施例所述的一种涡卷弹簧尺寸检测装置；

图2为本申请实施例1所述的一种物料侧向尺寸检测装置结构示意图；

图3为本申请实施例2所述的一种物料侧向尺寸检测装置结构示意图；

图4为本申请实施例2所述的一种物料侧向尺寸检测装置处于复位状态的结构示意图；

图5为本申请实施例2中所述检测装置和驱动装置的部件爆炸图；

图6为本申请实施例2中架体的结构示意图；

图7为图4中所述检测装置处于向左移动状态的结构示意图；

图8为图4中所述检测装置移动至第一废品出料位置的示意图；

图9为本申请实施例3和4所述的涡卷弹簧的平面主视图；

图10为本申请实施例4所述的一种检测涡卷弹簧最小间隙的方法中步骤S2的示意图；

图11为本申请实施例4所述的一种检测涡卷弹簧最小间隙的方法中步骤S3的示意图；

图12为本申请实施例4所述的一种检测涡卷弹簧最小间隙的方法中步骤S4的示意图；

图13为本申请实施例4所述的一种检测涡卷弹簧最小间隙的方法中步骤S5的示意图。

图中：1-进料通道；11-分料台；12-第二废料出料口；13-第二输送装置；

2-送料装置；

3-导落滑道；

4-检测装置；40-检测隔腔；41-第一夹板；411-限位架；4111-拉板；412-滑槽；42-第二夹板；43-感应传感器；44-限位卡件；441-座体；442-卡头；443-滑杆；4431-限位凸部；444-压簧；445-导柱；45-垫块；46-离合机构；461-复位弹簧；462-摆杆；463-第二限位件；4631-压轮；

5-驱动组件；51-第一驱动缸；52-第二驱动缸；53-第三驱动缸；54-第四驱动缸；541-推板；542-推块；

6-架体；61-滑轨；62-竖板；621-第一限位件；

7-视觉检测工位；71-第一检测工位；

8-涡卷弹簧；81-第一勾部；82-第二勾部。

具体实施方式

实施例1

在自动化生成过程中，通常要对产品尺寸进行测量以剔除尺寸不合格产品。对物料侧向尺寸的测量可通过测距传感器直接测量，但如果被检测物料，在测量方向上有镂空特征，在物料姿态没有被准确定位的情况下，则无法采用测距传感器直接测量。传统的自动化检测设备，还采用通过对物料下压压板的方式，根据压板下压行程以计算物料的厚度，此种方式的局限在于：不适用被检测物料侧向存在弹性的情况。上述两种测量尺寸的方法，尤其不适用对涡卷弹簧的厚度检测，涡卷弹簧水平放置时，竖直方向上有镂空特征，不适用于测距传感器直接测量，且涡卷弹簧厚度的超差，是由于弹簧各圈未完全在同一个高度平面造成的，采用压板下压定位的方式，会导致其在厚度方向上产生形变，导致测量结果不准。

结合图1和图2所示的一种物料侧向尺寸检测装置，用于检测待检测物料的侧向尺寸是否合格，包括：

送料装置2，对应所述送料装置2送料方向前端设有导落滑道3，所述送料装置2用于将所述待检测物料水平输送至导落滑道3，所述导落滑道3用于导引待检测物料朝其侧向方向滑落；检测装置4，所述检测装置4包括第一夹板41和第二夹板42，所述第一夹板41和第二夹板42之间设有检测隔腔40，所述检测隔腔40间距与待检测物料侧向合格尺寸相适应；所述检测装置4还包括控制系统以及与控制系统通信连接的感应传感器43，所述感应传感器43设置在检测隔腔40出料口一侧；所述感应传感器43用于检测所述待检测物料是否在预设计时时间之内从检测隔腔40出料口掉出，以判断其侧向尺寸是否合格；还包括驱动组件5，所述驱动组件5与第一夹板41和第二夹板42传动连接，当所述检测装置4判断待检测物料尺寸超出预设值时，所述驱动组件5用于驱动第一夹板41和第二夹板42移动至第一出料位置，并驱动第一夹板41和第二夹板42相对远离，以实现将尺寸超出预设值物料分离转移。

基于上述结构，所述的一种涡卷弹簧尺寸检测装置其原理是：所述控制系统内置计时器，当送料装置2将待检测物料推送至导落滑道3时，计时器开始计时，若预设计时时间之内感应传感器43检测出所述待检测物料从检测隔腔40出料口掉出，一则判断物料侧向尺寸合格，反之物料则卡在了检测隔腔40之内，则判断尺寸超出预设值。需要说明的是，所述检测隔腔40间距与待检测物料侧向合格尺寸为松配关系，若待检测物料侧向尺寸超出范围，则待检测物料与检测隔腔40为紧配关系，将导致待检测物料卡在检测隔腔40内无法掉出。

具体的，可在导落滑道3入口处设置传感器触发计时开始，或者直接以送料装置2启动时间作为计时开始时间。

需要说明的是，所述待检测物料从检测隔腔40出料口掉出，应当理解为待检测物料完全经过感应传感器43的感应区域，即所述感应传感器43需要在预设计时时间内，检测到：从“无”到“有”，再到“无”。若待检测物料前端从检测隔腔40内落出，后端卡在检测隔腔40内，此时感应传感器43的位置虽然检测到了待检测物料，但只检测到了从“无”到“有”，故仍然判断物料尺寸超出预设值。需要说明的是，若待检测物料的尺寸的上限存在完全超出所述检测隔腔40出口尺寸的情况，则需将所述检测隔腔40的入口尺寸调大，即所述检测隔腔40的间隔尺寸为入口宽、出口窄，所述检测隔腔40出口尺寸与待检测物料侧向合格尺寸相适应，以保证待检测物料能进入检测隔腔40，通过驱动组件5将尺寸超出预设值物料转移。

结合图2所示，本实施例中，所述第一夹板41和第二夹板42之间设有垫块45，第一夹板41和第二夹板42贴合于垫块45时，所述检测隔腔40与待检测物料合格尺寸相适应。所述垫块45用于对复位状态的第一夹板41和第二夹板42之间的相对位置进行限位。具体的，所述垫块45安装在第一夹板41上，复位状态时，第二夹板42压合在垫块45上。

本实施例中，还包括架体6，所述架体6上设有滑轨61，所述第一夹板41和第二夹板42滑动设置在滑轨61上。具体的，所述滑轨61为穿设于第一夹板41和第二夹板42上的导杆，所述滑轨61数量为4，对应所述滑轨61所述第一夹板41和第二夹板42上设有直线轴承。所述架体6还包括一对竖板62，所述滑轨61两端安装在一对竖板62上，所述第一夹板41和第二夹板42在一对竖板62之间。

本实施例中，所述导落滑道3的滑腔整体呈倒置锥形，其出口端与待检测物料侧向尺寸相适应。所述待检测物料被水平推送落入导落滑道3后，通过导落滑道3的滑腔进行限位，使得其掉出导落滑道3后能够直接落入检测隔腔40内。具体的，所述待检测物料垂直掉出导落滑道3，并进入检测隔腔40内。本实施例中，所述检测隔腔40呈竖直方向延伸设置。

结合图2所示，本实施例中，对应所述检测隔腔40出口端设有限位卡件44，所述限位卡件44设置在第一夹板41或第二夹板42上，所述限位卡件44与驱动组件5传动连接，当所述检测装置4判断待检测物料尺寸超出预设值时，所述驱动组件5驱动限位卡件44移动至检测隔腔40出口位置。所述限位卡件44用于对物料进行限位，防止物料在转移过程中未移动至第一出料位置而掉出。

结合图2所示，本实施例中，所述驱动组件5包括分别与第一夹板41、第二夹板42和限位卡件44传动连接第一驱动缸51、第二驱动缸52和第三驱动缸53，所述第一驱动缸51用于驱动第一夹板41并推动第二夹板42移动至所述第一出料位置，所述第二驱动缸52用于调整第一夹板41和第二夹板42的间距以实现第一夹板41和第二夹板42相对开合，所述第三驱动缸53用于驱动限位卡件44移动至检测隔腔40出口位置。复位状态时，所述第三驱动缸53复位所述限位卡件44至检测隔腔40出口位置外侧，所述第二驱动缸52复位第二夹板42至与第一夹板41之间的间隔与待检测物料侧向尺寸相适应(处于闭合状态)，所述第一驱动缸51复位所述第一夹板41至检测隔腔40在所述导落滑道3对应出口一侧；所述检测装置4判断待检测物料尺寸超出预设值时，所述第三驱动缸53先驱动限位卡件44移动至堵住检测隔腔40出口位置，再通过第一驱动缸51推动第一夹板41和第二夹板42整体移动至第一出料位置，最后所述第三驱动缸53驱动限位卡件44复位，且所述第二驱动缸52驱动第二夹板42朝远离第一夹板41方向移动，物料从检测隔腔40落出。本实施例中，所述第三驱动缸53固定组件安装在第一夹板41上，所述限位卡件44滑动设置在第一夹板41上，所述第二夹板42延伸至限位卡件44对侧位置，若待检测物料移动至限位卡件44位置处卡住，则限位卡件44能够将待检测物料夹在第二夹板42上。

实施例2

在实施例1的基础上本实施例为驱动组件5的一种替换方案。

结合图3至图5所示，具体的，本实施例中，所述驱动组件5包括第四驱动缸54，所述第四驱动缸54伸缩组件上设有推板541，所述推板541设置在第一夹板41远离第二夹板42一侧，所述推板541上设有推块542；所述第一夹板41远离第二夹板42一侧安装有限位架411，所述限位架411包括拉板4111，所述拉板4111与第一夹板41间隔设置，所述推块542设置在拉板4111与第一夹板41之间；所述限位卡件44包括座体441，所述座体441设置在第一夹板41远离第二夹板42一侧，所述座体441近第一夹板41一侧设有卡头442，所述座体441远离第一夹板41一侧设有滑杆443，所述推板541滑动设置在滑杆443上，对应的，所述推板541上设有与滑杆443相适应的穿孔，所述座体441和推板541之间设有压簧444，所述滑杆443上对应推板541外侧设有限位凸部4431；具体的，所述压簧444套设在滑杆443上；所述限位凸部4431为与滑杆443螺纹连接的螺母；当所述推块542移动至与第一夹板41贴合时，所述卡头442在检测隔腔40出料口下端；所述推块542移动至与拉板4111贴合时，所述卡头442在检测隔腔40出料口外侧；还包括固定设置的第一限位件621，当所述第四驱动缸54推动第一夹板41和第二夹板42整体移动至第一出料位置时，所述第一限位件621用于顶动座体441移动至卡头442在检测隔腔40外侧。

复位状态时，结合图4所示，所述推块542贴合于拉板4111，所述卡头442在所述检测隔腔40的外侧；转移尺寸超出预设值物料时，所述第四驱动缸54驱动推块542朝第一夹板41移动，在此过程中，所述推板541推动压簧444、座体441、卡头442朝检测隔腔40移动至卡头442在检测隔腔40出料口下端；结合图7所示，当所述推块542与第一夹板41贴合后，所述第四驱动缸54能够推动第一夹板41和第二夹板42朝第一出料位置移动；结合图8所示，移动至第一出料位置前，所述座体441与第一限位件621抵接，使得卡头442朝反向移动至检测隔腔40出口端外侧，实现检测隔腔40底部自动打开。从第一出料位置进行复位时，所述推板541反向移动至推块542与拉板4111贴合，通过拉板4111拉动第一夹板41和第二夹板42整体移动复位，在此过程中，通过压簧444和限位凸部4431对推板541的作用，使得限位卡件44整体自动处于复位状态。具体的，所述竖板62上对应所述第一夹板41远离第二夹板42一侧设有限位挡块，用于对第一夹板41复位位置限位。基于上述装置，相对于采用两个驱动缸分别驱动第一夹板41和限位卡件44，本申请通过一个驱动装置实现了同样的效果，且具有制造成本低、控制简单、可靠性好的优点。

结合图5所示，本实施例中，所述卡头442设置在所述座体441中心，所述座体441上对应所述卡头442两侧设有一对导柱445，所述第一夹板41和第二夹板42上设有与导柱445相对应的导孔，所述导柱445滑动设置在所述导孔内，所述第一限位件621为与一对导柱445相对应的顶杆。能够保证所述限位卡件44移动的稳定性。此外，所述限位架411还包括一对设置在拉板4111与第一夹板41之间的导杆，所述推块542滑动设置在导杆上，所述推块542和推板541之间通过连接杆固定，所述连接杆穿设在拉板4111上。此外，所述第四驱动缸54伸缩杆安装在推板541中心，所述滑杆443和所述连接杆对称设置在第四驱动缸54伸缩杆两侧。能够提升移动的稳定性。

结合图4和图5所示，本实施例中，还包括离合机构46，所述离合机构46包括与第二夹板42相连的复位弹簧461，所述复位弹簧461用于将第二夹板42朝第一夹板41压合；所述离合机构46还包括摆杆462，所述摆杆462转动连接在第二夹板42上，所述摆杆462远离第二夹板42一端与第一夹板41滑动连接；所述离合机构46还包括固定设置的第二限位件463；当所述第四驱动缸54驱动第一夹板41和第二夹板42整体移动至第一出料位置时，所述第二限位件463能够顶动摆杆462转动至第一夹板41与第二夹板42间距变大。本实施例中，所述第一夹板41上设有竖直方向延伸的滑槽412，所述摆杆462对应处设有设置在滑槽412内的滑轮，所述摆杆462与第二夹板42转动连接。需要说明的是，所述滑槽412的延伸轨迹不能与第一夹板41移动方向平行。所述第二限位件463安装在架体6上，所述第二限位件463前端设有压轮4631，通过压轮4631与所述摆杆462侧面抵接。具体的，所述复位弹簧461为压簧，设置在竖板62和第二夹板42之间，所述摆杆462和第二限位件463成对设置在第一夹板41和第二夹板42两侧。

基于上述装置，复位状态时，结合图4所示，由于复位弹簧461的作用，所述第二夹板42朝第一夹板41贴合，所述摆杆462整体倾斜设置，所述第二限位件463设置在摆杆462朝第一出料位置移动方向的前端。结合图8所示，在所述第四驱动缸54驱动第一夹板41和第二夹板42整体往第一出料位置移动的过程中，所述摆杆462通过第二限位件463的限位会产生摆动，从而将第二夹板42顶开，从而能够实现到位后物料自动从检测隔腔40内掉出。相对于采用额外的气缸驱动第二夹板42离合，上述装置具有控制简单、稳定性好的优点。

本实施例中，所述摆杆462的转动连接点在所述摆杆462的滑动轨迹的上方。以保证朝复位方向移动时，所述复位弹簧461作用于摆杆462滑动接触点的力存在斜向向下的分力，从而能够保证摆杆462滑动端复位，防止摆杆462移动至水平发生卡死，使得第二夹板42无法朝第一夹板41方向复位。

实施例3

结合图1所示，一种涡卷弹簧尺寸检测装置，包括如实施例1或2所述的一种涡卷弹簧尺寸检测装置。还包括：

进料通道1，所述进料通道1进料方向前端设有分料台11，所述分料台11上设有升降装置，进料通道1最前端的物料输送至分料台11上后，通过升降装置将分料台11抬升，以实现最前端的物料与后侧物料的隔离。

还包括视觉检测工位7，所述视觉检测工位7用于检测涡卷弹簧正向尺寸是否合格，所述视觉检测工位7包括第一检测工位71，所述第一检测工位71设置在分料台11一侧，所述导落滑道3设置在第一检测工位71远离分料台11一侧，所述送料装置2为驱动缸，所述送料装置2还用于将涡卷弹簧从分料台11推送至第一检测工位71。若第一检测工位71判断待检测物料为合格品，则所述送料装置2继续将待检测物料推送至导落滑道3。

还包括第二废料出料口12和第二输送装置13，所述第二废料出料口12设置在第一检测工位71一侧，所述第二输送装置13用于将第一检测工位71判断尺寸超出预设值的物料输送至第二废料出料口12处。

基于上述装置，能够通过一台设备实现对涡卷弹簧的正向和侧向尺寸进行检测，能够提升检测效率。

实施例4

在实施例3的基础上，所述第一检测工位71用于检测涡卷弹簧8的最小间隙是否合格。

对此，本实施例提供了一种检测涡卷弹簧最小间隙的方法，结合图9所示，所述涡卷弹簧8的内侧端部和外侧端部分别设有第一勾部81和第二勾部82。

涡卷弹簧应在汽车发动机的相位调节器上时，能够根据发动机转速，控制气门的开启和闭合的时机，来达到汽油的充分燃烧，从而提高燃油的经济性和环保性能。这对弹簧部件的结构响应要求极高。涡卷弹簧的最小间隙是判断涡卷弹簧是否合格的一项指标。

采用视觉检测系统检测物体最小间隙方法为，提取间隙两侧的边缘，并在两侧边缘设置离散点，通过计算两侧离散点互相的距离得出最小值，以得出最小间隙。而检测涡卷弹簧间隙的难点在于涡卷弹簧具有整体连续卷绕的特性，且整体径向叠加，即间隙和弹簧实体为整体连续的绕卷与层叠的形态，层与层之间没有边界特征。因此，会存在至少如下问题：其一，间隙一侧的离散点会与其他层的离散点进行距离计算，浪费算力；其二，弹簧实体的厚度与弹簧之间的间隙难以区分，即难以确定计算得出的最小距离是否为弹簧的厚度。

其检测方法包括如下步骤：

步骤S1：采集所述涡卷弹簧8的顶面图像，提取图像边缘；提取的图像边缘即与涡卷弹簧8边缘对应；

步骤S2：结合图10所示，确定所述涡卷弹簧8的姿态坐标系，在姿态坐标系下参数化图像边缘；其中确定所述涡卷弹簧8的姿态坐标系包括如下步骤S2.1-S2.2：

步骤S2.1：从图像中识别并定位第一勾部81和第二勾部82对应的图像特征；由于第一勾部81和第二勾部82的形状稳定，相对于涡卷弹簧8本体差异性大，便于从图像中识别和定位。

步骤S2.2：在第一勾部81和第二勾部82的图像特征区域各提取一个特征点A、B，将两个所述特征点所在的线段与姿态坐标轴和姿态坐标原点进行对应；

步骤S3：结合图11所示，在姿态坐标系下设置分割线，所述分割线将图像边缘分割成至少2个区域，所述分割线径向贯穿所述涡卷弹簧8，此时，每个分割区域的图像边缘呈一组间隔排列的弧线段；

步骤S4：结合图12所示，对对应所述涡卷弹簧8间隙的每对相邻弧线段进行标定；具体的，将最外侧和最内侧的弧线段排除，然后径向方向顺次两两相邻的弧线段即为对应涡卷弹簧8间隙的弧线段；具体的，第一勾部81和第二勾部82的回勾部分肯定不存在最小间隙，可先将对应第一勾部81和第二勾部82的图像边缘去除；

步骤S5：结合图13所示，在标定的弧线段上取一组离散点，计算标定弧线段上每个离散点与对应弧线段每个离散点之间的间距；

步骤S6：若计算出的离散点之间的间距存在小于预设值的情况，则判断尺寸不合格，反之，则判断合格。

需要说明的是：其中提取图像边缘、从图像中识别并定位第一勾部81和第二勾部82对应的图像特征为现有视觉检测工具的基础功能，具体方法不作累述。

上述方法，首先确定了涡卷弹簧的姿态坐标系，在此基础上，能够通过预设的切割线实现对边缘图像的径向分割，完成径向分割后的边缘图像，为间隔设置的一组弧线段，通过对间隙两侧的每对弧线段逐一标定，再计算每对标定的弧线段之间离散点的距离，将距离值与预设值作对比。从而能够准确判断涡卷弹簧间隙是否合格。

本实施例中，步骤S2.2中，姿态坐标系为直角坐标系，特征点的连线为x轴，以A到B的方向为正方向。具体的，取线段AB中点为姿态坐标系原点。

本实施例中，步骤S2.2中，所述特征点A和B分别为第一勾部81和第二勾部82内切拟合圆的圆心。

一般的，采用第一勾部81和第二勾部82的端点位置作为特征点，会因为每个涡卷弹簧端点位置的偏差，导致每个涡卷弹簧生成的姿态坐标系相对与涡卷弹簧实际姿态偏差较大。本申请中，由于第一勾部81和第二勾部82整体的位置与涡卷弹簧8本体相对稳定，因此采用第一勾部81和第二勾部82内切拟合圆圆心作为特征点，能够保证每个涡卷弹簧生成的姿态坐标系相对稳定。需要说明的是，根据实际经验，尤其是针对如图9所述的应用在汽车发动机的相位调节器上涡卷弹簧，可以大致确定涡卷弹簧最小间隙所在的位置，因此提高姿态坐标系的稳定性，有助于生成对应的切割线，以缩小最小间隙定位范围，从而节约算力。

需要说明的是：根据第一勾部81和第二勾部82得出内切拟合圆为现有视觉检测工具的基础功能，具体方法不作累述。

本实施例中，确定所述涡卷弹簧8的姿态坐标系后，标定对应涡卷弹簧8内孔位置的特征点C；本实施例中，特征点C对应涡卷弹簧8内孔拟合圆的圆心，亦可直接从姿态坐标系中预设；步骤S5中取离散点的方法具体为：每段圆弧端点与特征点C相连形成夹角，在夹角之间等间隔设置一组穿过特征点C的射线，该射线与圆弧的交点即为该段圆弧的离散点。

基于上述方法，能够保证离散点提取的均匀性。本实施例中，步骤S3中的分割线数量为2，为穿过特征点C的射线。

本实施例中，所述步骤S6还包括如下步骤：

步骤S6.1：对离散点之间间距进行比较，得出最小间距值，标定最小间距值对应的一对离散点；具体的，若这对离散点的间距小于预设值，则判断尺寸不合格；若这对离散点之间的间距大于预设值则执行步骤S6.2；

步骤S6.2：对步骤S6.1标定出的一对离散点所在的一对弧线段区域进行截取，对截取的一对弧线段重新取一组更密集的离散点，计算截取弧线段上每个离散点与对应弧线段每个离散点之间的间距；将得到的间距与预设值再次比较，以判断尺寸是否合格。

基于上述方法，能够提升检测精度。具体的，截取弧线段的方法为对应标定离散点两侧截取预设宽度。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种检测涡卷弹簧最小间隙的方法，其特征在于：用于检测涡卷弹簧（8）的最小间隙是否合格，所述涡卷弹簧（8）的内侧端部和外侧端部分别设有第一勾部（81）和第二勾部（82），其检测方法包括如下步骤：

步骤S1：采集所述涡卷弹簧（8）的顶面图像，提取图像边缘；步骤S2：确定所述涡卷弹簧（8）的姿态坐标系，在姿态坐标系下参数化图像边缘；其中确定所述涡卷弹簧（8）的姿态坐标系包括如下步骤S2.1和S2.2：

步骤S2.1：从图像中识别并定位第一勾部（81）和第二勾部（82）对应的图像特征；

步骤S2.2：在第一勾部（81）和第二勾部（82）的图像特征区域各提取一个特征点A、B，将两个所述特征点所在的线段与姿态坐标轴和姿态坐标原点进行对应；

步骤S3：在姿态坐标系下设置分割线，所述分割线将图像边缘分割成至少2个区域，所述分割线径向贯穿所述涡卷弹簧（8），此时，每个分割区域的图像边缘呈一组间隔排列的弧线段；

步骤S4：对对应所述涡卷弹簧（8）间隙的每对相邻弧线段进行标定；

步骤S5：在标定的弧线段上取一组离散点，计算标定弧线段上每个离散点与对应弧线段每个离散点之间的间距；

步骤S6：若计算出的离散点之间的间距存在小于预设值的情况，则判断尺寸不合格，反之，则判断合格。

2.根据权利要求1所述的一种检测涡卷弹簧最小间隙的方法，其特征在于：步骤S2.2中，姿态坐标系为直角坐标系，特征点的连线为x轴，以A到B的方向为正方向。

3.根据权利要求1所述的一种检测涡卷弹簧最小间隙的方法，其特征在于：步骤S2.2中，所述特征点A和B分别为第一勾部（81）和第二勾部（82）内切拟合圆的圆心。

4.根据权利要求1所述的一种检测涡卷弹簧最小间隙的方法，其特征在于：确定所述涡卷弹簧（8）的姿态坐标系后，标定对应涡卷弹簧（8）内孔位置的特征点C；步骤S5中取离散点的过程具体为：每段圆弧端点与特征点C相连形成夹角，在夹角之间等间隔设置一组穿过特征点C的射线，该射线与圆弧的交点即为该段圆弧的离散点。

5.根据权利要求1所述的一种检测涡卷弹簧最小间隙的方法，其特征在于：所述步骤S6还包括如下步骤：

步骤S6.1：对离散点之间间距进行比较，得出最小间距值，标定最小间距值对应的一对离散点；

步骤S6.2：对步骤S6.1标定出的一对离散点所在的一对弧线段区域进行截取，对截取的一对弧线段重新取一组更密集的离散点，计算截取弧线段上每个离散点与对应弧线段每个离散点之间的间距；将得到的间距与预设值再次比较，以判断尺寸是否合格。