基于视觉原理的斜齿轮几何参数测量方法研究

在采用传统的测量方法测量斜齿轮的几何参数时,存在测量效率低等问题,为此,提出了一种基于视觉原理的斜齿轮几何参数测量方法.首先,为了验证系统测量结果的重复性,采用高精度圆形标定板进行了重复性精度测试,验证了测量系统的可靠性;采用边界跟踪函数获得了斜齿轮轮廓的非零像素点坐标,计算了其到安装孔圆心的距离值,得到了齿顶圆和齿根圆半径;然后,针对齿廓边缘点到中心点距离的图像,通过设计算法,并统计测量次数得到了齿轮的全部齿数;通过运用Hough变换和两直线夹角公式测量了斜齿轮的螺旋角,并根据相关公式间接计算了分度圆直径和模数值;最后,通过采用最小二乘法拟合出了键槽的3条边缘直线,通过直线交点和齿轮安装孔信息得到了键槽的宽度和深度值,并对2个齿轮进行了10次测量.研究结果表明:测量系统不确定度均不大于0.003 Pixels,可测量的齿轮尺寸范围为10 mm～70 mm,大、小齿轮各项参数相对误差分别不超过1％和2％,可满足自动、准确测量斜齿轮几何参数的要求.