本發(fā)明涉及視覺檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種齒環(huán)內(nèi)外徑外觀檢測(cè)方法及裝置。

背景技術(shù)：

同步器齒環(huán)是汽車變速箱中的關(guān)鍵零件之一，是利用一對(duì)錐形摩擦副產(chǎn)生摩擦力，使得待嚙合的一對(duì)齒輪的圓周速度達(dá)到同步并平穩(wěn)地進(jìn)入嚙合，因此同步器齒環(huán)外觀尺寸、形狀等質(zhì)量需要嚴(yán)格控制。

由于對(duì)于齒環(huán)測(cè)量本身是一種難度較大、精度高、測(cè)量要求多的測(cè)量技術(shù)，通常會(huì)涉及到許多程序復(fù)雜過程龐大的運(yùn)算和數(shù)據(jù)信息處理，因此各種測(cè)量方法頻頻出現(xiàn)。再加上齒環(huán)形狀負(fù)責(zé)、規(guī)格型號(hào)種類多，更加加強(qiáng)了其測(cè)量難度。

目前同步器齒環(huán)生產(chǎn)商大部分采用的是人工測(cè)量方式對(duì)齒環(huán)進(jìn)行檢測(cè)，即用游標(biāo)卡尺或測(cè)量?jī)x對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，造成檢測(cè)效率低、誤檢率高。再加上齒輪測(cè)量?jī)x器或其他接觸式檢測(cè)儀器使用過程復(fù)雜、工作量較大、使用周期短、維護(hù)比較麻煩以及費(fèi)用昂貴等，因此這種測(cè)量方法完全不能滿足其生產(chǎn)效益和產(chǎn)量等要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種齒環(huán)內(nèi)外徑外觀檢測(cè)方法和裝置，采用先進(jìn)的圖像采集技術(shù)和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像的實(shí)時(shí)采集與傳輸，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)環(huán)境，采用閉環(huán)控制原理使系統(tǒng)檢測(cè)過程自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)，然后進(jìn)行準(zhǔn)確而快速的圖像識(shí)別及處理，滿足流水線生產(chǎn)節(jié)拍的需要。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供了一種齒環(huán)內(nèi)外徑外觀檢測(cè)方法，具體包括如下步驟：

步驟1、齒環(huán)定位：傳送帶將待檢齒環(huán)移送到齒環(huán)定位機(jī)構(gòu)旁的光電對(duì)射傳感器后，傳感器觸發(fā)齒環(huán)定位機(jī)構(gòu)上的氣缸將待檢齒環(huán)定位在傳送帶上的中心線位置上；

步驟2、圖像采集：傳送帶將待檢齒環(huán)移動(dòng)至光電對(duì)射傳感器處，傳動(dòng)模組上的伺服電機(jī)移動(dòng)工業(yè)相機(jī)，使得工業(yè)相機(jī)根據(jù)先前待檢齒環(huán)的型號(hào)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的自動(dòng)對(duì)焦，傳感器觸發(fā)工業(yè)相機(jī)及光源進(jìn)行圖像采集，從而獲取齒環(huán)圖像；

步驟3、圖像預(yù)處理：針對(duì)獲取的齒環(huán)圖像，選取環(huán)形目標(biāo)區(qū)域，對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行高斯濾波圖像預(yù)處理，消除部分存在的圖像噪聲；

步驟4、圖像分割：對(duì)經(jīng)過圖像預(yù)處理后的圖像進(jìn)行sobel邊緣分割；

步驟5、圖像擬合：對(duì)進(jìn)行分割后的圖像進(jìn)行齒環(huán)內(nèi)外徑圓的擬合；

步驟6、合格判定：檢測(cè)識(shí)別擬合圖像的結(jié)果進(jìn)行下一步分選，如果系統(tǒng)檢測(cè)得到的待檢齒環(huán)內(nèi)圈齒爪圓內(nèi)徑、外圈齒頂圓外徑跟系統(tǒng)參考值一樣或者兩者偏差值在允許范圍內(nèi)，則該待檢齒環(huán)產(chǎn)品為合格產(chǎn)品，傳送帶將合格的待檢齒環(huán)產(chǎn)品移送到合格產(chǎn)品接料盒中；若待檢齒環(huán)外圈齒頂圓外徑跟系統(tǒng)參考值不一樣或者兩者偏差值不在允許范圍內(nèi)，則該待檢齒環(huán)產(chǎn)品不合格，傳送帶將該不合格齒環(huán)產(chǎn)品移送到剔除機(jī)構(gòu)處，剔除機(jī)構(gòu)將該不合格齒環(huán)產(chǎn)品移送到不合格產(chǎn)品接料盒中。

優(yōu)選的，所述步驟3中，采用高斯濾波進(jìn)行圖像預(yù)處理來消除噪聲的干擾，具體算法如下：采用高斯平滑濾波器抑制服從正態(tài)分布的噪聲，一維高斯濾波器由下式給出：

此函數(shù)也描述了正態(tài)分布隨機(jī)變量的概率密度，二維高斯濾波器由下式給出：

上式中σ為高斯分布參數(shù)，gσ(r,c)為高斯濾波后圖像像素位置(r,c)處的灰度值。優(yōu)選的，所述步驟4中，對(duì)獲取的環(huán)形目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行sobel邊緣分割，sobel邊緣分割算法如下：

f'x(x,y)＝-f(x-1,y+1)+f(x+1,y+1)-2f(x-1,y)+2f(x+1,y)-f(x-1,y-1)+f(x+1,y-1)(3)

f'y(x,y)＝-f(x-1,y+1)-f(x+1,y+1)+2f(x,y-1)-2f(x,y+1)+f(x-1,y-1)+f(x+1,y-1)(4)

g[f(x,y)]＝|f'x(x,y)|+f'y(x,y)(5)

上式中f'x(x,y)、f'y(x,y)分別為圖像分布函數(shù)f(x,y)在x方向和y方向上的一階導(dǎo)數(shù)，而g[f(x,y)]為sobel邊緣分割算子得到的梯度。

優(yōu)選的，所述步驟5中，獲取環(huán)形目標(biāo)區(qū)域的參數(shù)，確定圓形區(qū)域的中心坐標(biāo)，之后進(jìn)行圓的擬合，得到齒環(huán)齒頂圓及齒爪圓半徑，圖像圓的擬合算法如下：

將輪廓擬合圓首先將輪廓上的所有點(diǎn)到擬合圓的平方距離進(jìn)行連加求和，然后使求得的和最小化。計(jì)算方法如下：

式中(α,β)是圓心坐標(biāo)，ρ是圓的半徑，ε是求得的總和。

本發(fā)明還提供了一種齒環(huán)內(nèi)外徑外觀檢測(cè)裝置，包括：

操作臺(tái)；

安裝在操作臺(tái)上的傳送帶；

安裝在傳送帶末端且用于驅(qū)動(dòng)傳送帶的傳送帶電機(jī)；

安裝在傳送帶下方的工業(yè)電腦；

安裝在操作臺(tái)上且位于傳送帶一側(cè)的傳動(dòng)模組；

安裝在傳動(dòng)模組上的工業(yè)相機(jī)；

安裝在傳動(dòng)模組頂端且用于驅(qū)動(dòng)工業(yè)相機(jī)上下移動(dòng)的伺服電機(jī)；

安裝在工業(yè)相機(jī)正下方的光源，所述光源通過光源支架固定在操作臺(tái)一側(cè)的支桿上；

安裝在傳送帶端側(cè)且沿傳送帶運(yùn)動(dòng)方向安裝在光源前方的齒環(huán)定位機(jī)構(gòu)；

安裝在傳送帶端側(cè)上的光電對(duì)射傳感器支架，所述光電對(duì)射傳感器支架位于齒環(huán)定位機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)模組之間且靠近傳動(dòng)模組一側(cè)；

安裝在光電對(duì)射傳感器支架上的光電對(duì)射傳感器；

安裝在傳送帶端側(cè)且沿傳送帶運(yùn)動(dòng)方向安裝在光源后方的剔除機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述剔除機(jī)構(gòu)的相對(duì)側(cè)設(shè)置有不合格品接料盒，所述傳送帶的末端設(shè)置有合格品接料盒。

優(yōu)選的，所述齒環(huán)定位機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同且相對(duì)設(shè)置的伸縮定位裝置，所述伸縮定位裝置包括安裝在操作臺(tái)上的支架；橫向固定在支架上的伸縮氣缸；固定在伸縮氣缸前端且與齒環(huán)相契合的弧形推板。

優(yōu)選的，本裝置還包括外界遮光箱，所述外界遮光箱將工業(yè)相機(jī)、光源和光電對(duì)射傳感器完全包裹。

優(yōu)選的，所述光源為正面明場(chǎng)多角度led環(huán)形白光光源。

優(yōu)選的，所述操作臺(tái)上還安裝有控制操作屏。

本發(fā)明提供的一種齒環(huán)內(nèi)外徑外觀檢測(cè)方法及裝置的有益效果在于：

1)本發(fā)明提供的齒環(huán)內(nèi)外徑外觀檢測(cè)方法，采用先進(jìn)的圖像采集技術(shù)和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像的實(shí)時(shí)采集與傳輸，可以在較短的時(shí)間內(nèi)創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)環(huán)境，采用閉環(huán)控制原理使系統(tǒng)檢測(cè)過程自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)，然后進(jìn)行準(zhǔn)確而快速的圖像識(shí)別及處理，滿足流水線生產(chǎn)節(jié)拍的需要，并利用系統(tǒng)的分析報(bào)告等能力輔助相關(guān)負(fù)責(zé)人員決策判斷，及時(shí)掌握每一個(gè)齒輪零件的質(zhì)量信息，從而有效對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量和技術(shù)進(jìn)行總體上的把握和控制；

2)本發(fā)明提供的齒環(huán)內(nèi)外徑外觀檢測(cè)方法，提出了一種基于圖像基元的分割與擬合、高斯平滑濾波、sobel邊緣分割、圖像圓的擬合算法，實(shí)現(xiàn)了流水線上的同步器環(huán)內(nèi)外徑外觀全自動(dòng)檢測(cè)，大大提高了齒環(huán)內(nèi)外徑外觀的檢測(cè)識(shí)別率，避免了人工檢測(cè)效率低、容易疲勞導(dǎo)致誤檢的風(fēng)險(xiǎn)；

3)本發(fā)明提供的齒環(huán)內(nèi)外徑外觀檢測(cè)裝置，采用機(jī)器視覺技術(shù)進(jìn)行同步器齒環(huán)外圈齒頂圓外徑檢測(cè)、內(nèi)圈齒爪圓內(nèi)徑檢測(cè)，解決了單依靠傳統(tǒng)人工檢測(cè)判斷效率低、成本高等技術(shù)難題，同時(shí)還根據(jù)同步器齒環(huán)外觀特性，最大優(yōu)化地設(shè)計(jì)了針對(duì)該同步器齒環(huán)內(nèi)外徑外觀檢測(cè)的系統(tǒng)硬件平臺(tái)；

4)本發(fā)明提供的齒環(huán)內(nèi)外徑外觀檢測(cè)裝置，解決了現(xiàn)有人工檢測(cè)成本高、檢測(cè)效率低等實(shí)際問題，加強(qiáng)了生產(chǎn)自動(dòng)化程度，大大提高了生產(chǎn)效率和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中檢測(cè)方法的步驟示意圖；

圖2是本發(fā)明中檢測(cè)裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明中檢測(cè)裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明正面明場(chǎng)多角度led環(huán)形白光照射示意圖；

圖5是本發(fā)明圖像原始采集圖；

圖6是本發(fā)明高斯濾波后sobel邊緣分割處理圖；

圖7是本發(fā)明齒頂圓擬合圖；

圖8是本發(fā)明齒爪圓擬合圖；

圖9是本發(fā)明齒環(huán)內(nèi)徑外徑檢測(cè)結(jié)果顯示圖。

圖中：1、外界遮光箱；2、操作臺(tái)；3、工業(yè)電腦；4、傳送帶；5、傳送帶電機(jī)；6、伺服電機(jī)；7、傳動(dòng)模組；8、工業(yè)相機(jī)；9、光源支架；10、光源；11、光電對(duì)射傳感器；12、齒環(huán)定位機(jī)構(gòu)；13、待檢齒環(huán)；14、不合格品接料盒；15、不合格齒環(huán)；16、合格品接料盒；17、剔除機(jī)構(gòu)；18、光電對(duì)射傳感器支架；19、控制操作屏。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。本領(lǐng)域普通人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1：一種齒環(huán)內(nèi)外徑外觀檢測(cè)方法。

參照?qǐng)D1至圖9所示，一種齒環(huán)內(nèi)外徑外觀檢測(cè)方法，具體包括如下步驟：

步驟1、齒環(huán)定位：傳送帶將待檢齒環(huán)移送到齒環(huán)定位機(jī)構(gòu)旁的光電對(duì)射傳感器后，傳感器觸發(fā)齒環(huán)定位機(jī)構(gòu)上的氣缸將待檢齒環(huán)定位在傳送帶上的中心線位置上；具體而言當(dāng)齒環(huán)通過傳送帶機(jī)構(gòu)移動(dòng)到定位機(jī)構(gòu)旁的光電對(duì)射傳感器處，觸發(fā)齒環(huán)定位機(jī)構(gòu)，當(dāng)齒環(huán)移動(dòng)到齒環(huán)定位機(jī)構(gòu)處時(shí)，齒環(huán)定位機(jī)構(gòu)上的氣缸同時(shí)推動(dòng)齒環(huán)使齒環(huán)正居傳送帶中心線上；

步驟2、圖像采集：傳送帶將待檢齒環(huán)移動(dòng)至光電對(duì)射傳感器處，傳動(dòng)模組上的伺服電機(jī)移動(dòng)工業(yè)相機(jī)，使得工業(yè)相機(jī)根據(jù)先前待檢齒環(huán)的型號(hào)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的自動(dòng)對(duì)焦，傳感器觸發(fā)工業(yè)相機(jī)及光源進(jìn)行圖像采集，從而獲取齒環(huán)圖像；采用傳送帶及光電對(duì)射傳感器傳感方式將齒環(huán)先進(jìn)行定位后再送至檢測(cè)工位處，提高了圖像采集的準(zhǔn)確性，另外固定相機(jī)的傳動(dòng)模組可以帶動(dòng)相機(jī)上下移動(dòng)，由于齒環(huán)規(guī)格型號(hào)不一樣，整個(gè)齒環(huán)外徑變化范圍為32～102mm，因此相機(jī)采集視野也需要相應(yīng)變化，根據(jù)具體不同批次齒環(huán)型號(hào)進(jìn)行系統(tǒng)采集設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)相機(jī)的自動(dòng)校準(zhǔn)；

步驟3、圖像預(yù)處理：針對(duì)獲取的齒環(huán)圖像，選取環(huán)形目標(biāo)區(qū)域，對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行高斯濾波圖像預(yù)處理，消除部分存在的圖像噪聲；

針對(duì)獲取的齒環(huán)圖像，由于圖像存在噪聲，因此采用高斯濾波進(jìn)行圖像預(yù)處理來消除噪聲的干擾，具體算法思路：

高斯平滑濾波器對(duì)于抑制服從正態(tài)分布的噪聲非常有效。高斯濾波器是最理想的平滑濾波器，一維高斯濾波器由下式給出：

這個(gè)函數(shù)也描述了正態(tài)分布隨機(jī)變量的概率密度，二維高斯濾波器由下式給出：

上式中σ為高斯分布參數(shù)，gσ(r,c)為高斯濾波后圖像像素位置(r,c)處的灰度值；高斯濾波器是唯一的各向同性的可分平滑濾波器，具有高斯函數(shù)頻率響應(yīng)，與均值濾波器相比，高斯濾波器更好的抑制了高頻部分噪聲，并且能夠使圖像產(chǎn)生相對(duì)銳利的邊緣，從而輸出更好的結(jié)果；

步驟4、圖像分割：對(duì)經(jīng)過圖像預(yù)處理后的圖像進(jìn)行sobel邊緣分割；

sobel邊緣分割算子是典型的基于一階導(dǎo)數(shù)的邊緣檢測(cè)算子，在技術(shù)上是一種離散型的差分算子，常用來運(yùn)算求得圖像中亮度函數(shù)的梯度近似值，并且在該算子中采用了類似局部平均的運(yùn)算算法，所以能夠很好的平滑除去噪聲的作用，減少噪聲的影響，sobel邊緣分割算子中含有兩組3×3的矩陣，依次為橫向和縱向模板，若將這些模板與圖像作平面卷積，將會(huì)求得橫向和縱向的亮度差分近似值，sobel邊緣分割算子具體算法如下：

f'x(x,y)＝-f(x-1,y+1)+f(x+1,y+1)-2f(x-1,y)+2f(x+1,y)-f(x-1,y-1)+f(x+1,y-1)(3)

f'y(x,y)＝-f(x-1,y+1)-f(x+1,y+1)+2f(x,y-1)-2f(x,y+1)+f(x-1,y-1)+f(x+1,y-1)(4)

g[f(x,y)]＝|f'x(x,y)|+f'y(x,y)(5)

上式中f'x(x,y)、f'y(x,y)分別為圖像分布函數(shù)f(x,y)在x方向和y方向上的一階導(dǎo)數(shù)，而g[f(x,y)]為sobel邊緣分割算子得到的梯度；獲取環(huán)形目標(biāo)區(qū)域的參數(shù)，確定圓形區(qū)域的中心坐標(biāo)，之后進(jìn)行圓的擬合，得到齒環(huán)齒頂圓及齒爪圓半徑；

步驟5、圖像擬合：對(duì)進(jìn)行分割后的圖像進(jìn)行齒環(huán)內(nèi)外徑圓的擬合；

圖像圓的擬合與圖像直線擬合是一樣的想法，直線擬合采用的是最小二成原則，相當(dāng)于回歸直線，即要求各點(diǎn)到擬合的直線距離和最??；將輪廓擬合圓首先將輪廓上的所有點(diǎn)到擬合圓的平方距離進(jìn)行連加求和，然后使求得的和最小化，計(jì)算方法如下：

式中(α,β)是圓心坐標(biāo)，ρ是圓的半徑，ε是求得的總和，與直線擬合不同，這個(gè)是一個(gè)非線性最優(yōu)化問題，只能采用非線性最優(yōu)化技術(shù)迭代來解決，通過上述迭代使得圖像上齒環(huán)齒頂圓及齒爪圓顯示更加清晰，從而使得半徑的測(cè)量更加準(zhǔn)確；

步驟6、合格判定：檢測(cè)識(shí)別擬合圖像的結(jié)果進(jìn)行下一步分選，如果系統(tǒng)檢測(cè)得到的待檢齒環(huán)內(nèi)圈齒爪圓內(nèi)徑、外圈齒頂圓外徑跟系統(tǒng)參考值一樣或者兩者偏差值在允許范圍內(nèi)，則該待檢齒環(huán)產(chǎn)品為合格產(chǎn)品，傳送帶將合格的待檢齒環(huán)產(chǎn)品移送到合格產(chǎn)品接料盒中；若待檢齒環(huán)外圈齒頂圓外徑跟系統(tǒng)參考值不一樣或者兩者偏差值不在允許范圍內(nèi)，則該待檢齒環(huán)產(chǎn)品不合格，傳送帶將該不合格齒環(huán)產(chǎn)品移送到剔除機(jī)構(gòu)處，剔除機(jī)構(gòu)將該不合格齒環(huán)產(chǎn)品移送到不合格產(chǎn)品接料盒中。

本齒環(huán)內(nèi)外徑外觀檢測(cè)方法，采用先進(jìn)的圖像采集技術(shù)和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像的實(shí)時(shí)采集與傳輸，可以在較短的時(shí)間內(nèi)創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)環(huán)境，同時(shí)提出了一種基于圖像基元的分割與擬合、高斯平滑濾波、sobel邊緣分割、圖像圓的擬合算法，實(shí)現(xiàn)了流水線上的同步器環(huán)內(nèi)外徑外觀全自動(dòng)檢測(cè)，大大提高了齒環(huán)內(nèi)外徑外觀的檢測(cè)識(shí)別率，而且采用閉環(huán)控制原理使系統(tǒng)檢測(cè)過程自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)，然后進(jìn)行準(zhǔn)確而快速的圖像識(shí)別及處理，滿足流水線生產(chǎn)節(jié)拍的需要，并利用系統(tǒng)的分析報(bào)告等能力輔助相關(guān)負(fù)責(zé)人員決策判斷，及時(shí)掌握每一個(gè)齒輪零件的質(zhì)量信息，從而有效對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量和技術(shù)進(jìn)行總體上的把握和控制，如此一來，避免了人工檢測(cè)效率低、容易疲勞導(dǎo)致誤檢的風(fēng)險(xiǎn)。

實(shí)施例2：一種齒環(huán)內(nèi)外徑外觀檢測(cè)裝置。

參照?qǐng)D2和圖3所示，一種基于實(shí)施例1中齒環(huán)內(nèi)外徑外觀檢測(cè)方法的檢測(cè)裝置，包括：操作臺(tái)2；安裝在操作臺(tái)2上的傳送帶4；安裝在傳送帶4末端且用于驅(qū)動(dòng)傳送帶4的傳送帶電機(jī)5；安裝在傳送帶4下方的工業(yè)電腦3；安裝在操作臺(tái)2上且位于傳送帶4一側(cè)的傳動(dòng)模組7；安裝在傳動(dòng)模組7上的工業(yè)相機(jī)8；安裝在傳動(dòng)模組7頂端且用于驅(qū)動(dòng)工業(yè)相機(jī)8上下移動(dòng)的伺服電機(jī)6；安裝在工業(yè)相機(jī)8正下方的光源10，所述光源10通過光源支架9固定在操作臺(tái)2一側(cè)的支桿上；安裝在傳送帶4端側(cè)且沿傳送帶4運(yùn)動(dòng)方向安裝在光源10前方的齒環(huán)定位機(jī)構(gòu)12；安裝在傳送帶4端側(cè)上的光電對(duì)射傳感器支架18，所述光電對(duì)射傳感器支架18位于齒環(huán)定位機(jī)構(gòu)12與傳動(dòng)模組7之間且靠近傳動(dòng)模組7一側(cè)；安裝在光電對(duì)射傳感器支架18上的光電對(duì)射傳感器11；安裝在傳送帶4端側(cè)且沿傳送帶4運(yùn)動(dòng)方向安裝在光源10后方的剔除機(jī)構(gòu)17，所述操作臺(tái)2上還安裝有控制操作屏19，工業(yè)電腦3的信號(hào)輸出端分別與傳送帶電機(jī)5、伺服電機(jī)6、光源10、光電對(duì)射傳感器11、齒環(huán)定位機(jī)構(gòu)12、剔除機(jī)構(gòu)17和控制操作屏19連接，剔除機(jī)構(gòu)17的相對(duì)側(cè)設(shè)置有不合格品接料盒14，所述傳送帶4的末端設(shè)置有合格品接料盒16。

本齒環(huán)內(nèi)外徑外觀檢測(cè)裝置的工作原理是：傳送帶4將待檢齒環(huán)13移送到齒環(huán)定位機(jī)構(gòu)12旁的到位傳感器后，到位傳感器觸發(fā)齒環(huán)定位機(jī)構(gòu)12上的氣缸將待檢齒環(huán)13定位在傳送帶4上的中心線位置上，然后傳送帶4將待檢齒環(huán)13移動(dòng)至光電對(duì)射傳感器11處，傳感器觸發(fā)工業(yè)相機(jī)8及光源10進(jìn)行圖像采集，從而獲取齒環(huán)圖像。在采集圖像之前，傳動(dòng)模組7上的伺服電機(jī)6移動(dòng)工業(yè)相機(jī)8，使得工業(yè)相機(jī)8根據(jù)先前待檢齒環(huán)13的型號(hào)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的自動(dòng)對(duì)焦，針對(duì)獲取的齒環(huán)圖像，選取環(huán)形目標(biāo)區(qū)域，對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行高斯濾波圖像預(yù)處理，消除部分存在的圖像噪聲，之后進(jìn)行sobel邊緣分割，最后對(duì)圖像進(jìn)行齒環(huán)內(nèi)外徑圓的擬合，根據(jù)檢測(cè)識(shí)別工序的結(jié)果進(jìn)行下一步分選，如果系統(tǒng)檢測(cè)得到的待檢齒環(huán)13齒環(huán)內(nèi)圈齒爪圓內(nèi)徑、外圈齒頂圓外徑跟系統(tǒng)參考值一樣或者兩者偏差值在允許范圍內(nèi)，則該待檢齒環(huán)13產(chǎn)品為合格產(chǎn)品，傳送帶4將合格的待檢齒環(huán)13產(chǎn)品移送到合格品接料盒16中。若待檢齒環(huán)13齒環(huán)外圈齒頂圓外徑跟系統(tǒng)參考值不一樣或者兩者偏差值不在允許范圍內(nèi)，則該待檢齒環(huán)13產(chǎn)品不合格，傳送帶4將該不合格齒環(huán)15產(chǎn)品移送到剔除機(jī)構(gòu)17處，剔除機(jī)構(gòu)17將該不合格齒環(huán)15產(chǎn)品移送到不合格品接料盒14中。

參照?qǐng)D3所示，所述齒環(huán)定位機(jī)構(gòu)12包括兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同且相對(duì)設(shè)置的伸縮定位裝置，所述伸縮定位裝置包括安裝在操作臺(tái)2上的支架；橫向固定在支架上的伸縮氣缸；固定在伸縮氣缸前端且與齒環(huán)相契合的弧形推板。當(dāng)傳送帶4將待檢齒環(huán)13移送到齒環(huán)定位機(jī)構(gòu)12旁的光電對(duì)射傳感器后，傳感器觸發(fā)齒環(huán)定位機(jī)構(gòu)12上的伸縮氣缸，兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的伸縮氣缸帶動(dòng)弧形推板同時(shí)相對(duì)動(dòng)作，由于伸縮氣缸的伸縮距離是恒定的，所以可以將待檢齒環(huán)13定位在傳送帶4上的中心線位置上。

參照?qǐng)D4所示，所述光源10為正面明場(chǎng)多角度led環(huán)形白光光源。由于噴碼字符是印在銅環(huán)柱面上，設(shè)計(jì)了正面明場(chǎng)同軸漫反射led環(huán)形白光光源照明方式能夠防止產(chǎn)生陰影，減少或防止鏡面反射，使齒環(huán)內(nèi)外徑輪廓圖像對(duì)比度增強(qiáng)。

參照?qǐng)D1所示，所述檢測(cè)裝置還包括外界遮光箱1，所述外界遮光箱1將工業(yè)相機(jī)8、光源10和光電對(duì)射傳感器11完全包裹，通過外界遮光箱1可以保障待檢齒環(huán)進(jìn)入遮光箱內(nèi)進(jìn)行更加清晰的圖像采集，減小外界光源對(duì)圖像采集的影響。

參照?qǐng)D9所示，最終檢測(cè)并顯示出齒環(huán)內(nèi)圈齒爪圓內(nèi)徑r1的具體數(shù)值為26.503，外圈齒頂圓外徑r2的具體數(shù)值為35.506，并顯示出齒環(huán)的具體坐標(biāo)數(shù)值。

以上所述為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，但本發(fā)明不應(yīng)局限于該實(shí)施例和附圖所公開的內(nèi)容，所以凡是不脫離本發(fā)明所公開的精神下完成的等效或修改，都落入本發(fā)明保護(hù)的范圍。