CN102183208A - 软件功能替代传统圆工作台附件进行齿轮参数测量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通过采用计算机视频图像显示、处理技术编制一个软件功能替代传统圆工作台附件进行齿轮参数测量的方法。运用计算机视频图像显示、处理技术编制一个软件模块，在计算机上运行后，人工输入一个理论半径尺寸，在计算机显示屏上会显示一个按比例放大的理论尺寸圆，同时被测齿轮轮廓也会按同样比例成像到计算机屏幕上，通过软件测量被测齿轮基圆圆心坐标进行定位，所画圆会自动与同时成像的被测齿轮各齿中间部位图像相交。软件可以非常直观的采集这些相交部位数据进行数据处理，从而得出所需被测尺寸参数，整个测量过程直观、方便、快捷，省去了测量繁琐、耗时的仪器附件圆工作台，降低了生产制造成本。
Description
技术领域：本发明涉及长度计量仪器的计算机视频图像显示、处理技术，应用于带计算机图像显示、处理的计量仪器上，能以可视化、直观、方便快捷的方式直接测量齿轮参数，可取代原万能工具显微镜测量齿轮的必备附件
圆工作台，特别是一种软件功能替代传统圆工作台附件进行齿轮参数测量的方法。
背景技术：万能工具显微镜在测量时，被测件置于仪器的一个能横向、纵向直线运动的活动平台之上，通过物镜将被测件轮廓放大成像于带有米字线分划板目镜上，再通过用米字线瞄准图像轮廓边缘进行相关测量得出测量结果。
根据GB/T3374-1992《齿轮基本术语》，齿轮的齿距是指：在分度圆上(允许在齿高中部附近测量)，任意两个同侧齿距间的弧长。两齿之间弧长的实际值与设计值之差，称为齿距误差，其值影响传动的准确性。
工具显微镜测量齿距的原理是：先直接测量齿距弧长所对应的圆心角，再将角度偏差换算成弧长的偏差。
传统使用圆工作台影像法测量齿距的方法是：
1、装上圆工作台，将被测齿轮放在上面并固定。
2、人工转动测角目镜度盘至0°，用米字线9(如图3)的竖线与齿轮内孔相切，校正内孔与圆工作台旋转中心重合。
3、移动仪器工作台，用测角目镜米字线瞄准齿轮内孔0°和180°两位置，求取中点x0，再瞄准齿轮内孔90°和270°两位置，求取中点y0，得到齿轮中心坐标x0，y0
4、人工移动Y坐标至y0+R2处(R2为分度圆半径)，X坐标至x0处，建立测量起始点。
5、移动圆工作台，使米字线瞄准一个齿的右齿廓并转动测角目镜米字线与齿廓相切，记下圆工作台角度φ0(如图3)。
6、计算每一个齿廓到第一齿的理论角度φi
7、按计算出的理论角度φi依次人工转动圆工作台至下一个齿并用米字线瞄准该齿廓，记下实际圆工作台角度φi
8、根据以上数据可按相关公式计算出齿轮齿距
传统万能工具显微镜在测量齿轮齿距时，必须使用圆工作台附件才能进行测量，在测量之前必须先安装圆工作台，同时必须将被测齿轮内孔与圆工作台旋转中心人工校准重合，这会用去大量的时间，影响测量效率，另外测量齿轮中心坐标、移动Y坐标到测量起始点(齿轮测量步骤3、4)及按理论角度一步一步人工旋转圆工作台到测量位置都使操作变得费力费时。
发明内容：本发明的目的在于提供一种在带CCD摄像头计算机数据处理万能工具显微镜上，摈弃原仪器测量齿轮必备附件圆工作台，以可视化、直观、快捷的方式，测量齿轮齿距的方法。
本发明的构成：一种软件功能替代传统圆工作台附件进行齿轮参数测量的方法，将被测齿轮任意放置在测量仪器(1)工作台上，通过光学成像***(2)及CCD摄像头(3)将被测齿轮轮廓成像到CCD接受面上，再通过图像卡(4)将CCD视频图像信号传送到计算机软件图像窗口(5)，并由计算机开辟一个图像窗口动态的显示被测齿轮的轮廓图像，编制一个软件模块，在计算机上运行后，执行下列功能：移动仪器工作台，在计算机屏幕图像窗口中找到被测齿轮内孔，用鼠标点击该内孔图像边缘多个部位，至少3个部位，由软件根据图像搜索算法自动计算得出内孔中心坐标，以此内孔中心坐标为基准，在软件对话框中输入理论分度圆半径尺寸，此时图像窗口中会自动以内孔中心坐标为基准画一个假想圆与实际被测齿轮的各个齿中心部位相交，软件可以非常直观的采集这些交点坐标并根据相关公式自动计算直接得出测量结果。
与现有技术相比：本发明将被测齿轮任意摆放到仪器工作台上，利用软、硬件通过CCD摄像头将齿轮轮廓图像成像到计算机屏幕上；移动仪器工作台，在计算机屏幕图像窗口中找到被测齿轮内孔，用鼠标点击该内孔图像边缘多个部位(至少3个部位)由软件根据图像搜索算法自动计算得出内孔中心坐标，以此内孔中心坐标为基准，在软件对话框中输入理论分度圆半径尺寸。此时图像窗口中会自动出现以内孔中心坐标为基准画的一个假想圆图形，该图形与实际被测齿轮的各个齿中心部位相交(如图2)，软件可以非常直观的对着这些相交部位进行数据采集(采集交点坐标)并根据相关公式由软件直接得出测量结果。用这种方法测量齿轮齿距既取消了圆工作台附件降低了成本又简化了操作步骤，显得直观、方便、快捷，同时提高了测量效率，减轻了操作者的劳动强度。
附图说明：图1是本发明的***示意图，图2是本发明测量示意图，图3是测角目镜米字线示意图。
图中：1、测量仪器，2、光学成像***，3、CCD摄像头，4、图像卡，5、计算机软件图像窗口，6、相交点，7、假想图，8、内孔边缘点，9、米字线。
具体实施方式：将被测齿轮任意放置在测量仪器1工作台上，通过光学成像***2及CCD摄像头3将被测齿轮轮廓成像到CCD接受面上，再通过图像卡4将CCD视频图像信号传送到计算机软件图像窗口5并由计算机开辟一个图像窗口动态的显示被测齿轮的轮廓图像。编制一个软件模块，在计算机上运行后，执行下列功能：移动仪器工作台，在计算机屏幕图像窗口中找到被测齿轮内孔，用鼠标点击该内孔图像边缘多个部位(至少3个部位)由软件根据图像搜索法自动计算得出内孔中心坐标，以此内孔中心坐标为基准，在软件对话框中输入理论分度圆半径尺寸。此时图像窗口中会自动以内孔中心坐标为基准画一个假想圆与实际被测齿轮的各个齿中心部位相交(图2中十字表示)，软件可以非常直观的采集这些交点坐标并根据相关公式自动计算直接得出测量结果。
Claims (1)
1.一种软件功能替代传统圆工作台附件进行齿轮参数测量的方法，其特征在于：将被测齿轮任意放置在测量仪器(1)工作台上，通过光学成像***(2)及CCD摄像头(3)将被测齿轮轮廓成像到CCD接受面上，再通过图像卡(4)将CCD视频图像信号传送到计算机软件图像窗口(5)，并由计算机开辟一个图像窗口动态的显示被测齿轮的轮廓图像，编制一个软件模块，在计算机上运行后，执行下列功能：移动仪器工作台，在计算机屏幕图像窗口中找到被测齿轮内孔，用鼠标点击该内孔图像边缘多个部位，至少3个部位，由软件根据图像搜索算法自动计算得出内孔中心坐标，以此内孔中心坐标为基准，在软件对话框中输入理论分度圆半径尺寸，此时图像窗口中会自动以内孔中心坐标为基准画一个假想圆与实际被测齿轮的各个齿中心部位相交，软件可以非常直观的采集这些交点坐标并根据相关公式自动计算直接得出测量结果。
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