CN112529869B - 一种阀套节流方孔检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阀套节流方孔检测方法，本发明首先采用三坐标测头进行测量***标定，利用视觉影像测头，获取阀套节流方孔的方孔图像，通过去噪和二值化处理，获取节流方孔边界点并拟合边界线，求取阀套节流方孔长宽尺寸，然后偏置边界线，判定节流方孔四角是否满足尖边的要求；最后通过旋转测头，检测相对节流方孔尺寸，判定节流方是否满足孔共面度的要求。采用本发明能够精确的测量阀套节流方孔尺寸、尖边以及共面度要求，测量速度快，测量结果精度高。

Description

一种阀套节流方孔检测方法
技术领域
本发明涉及测量技术领域，具体涉及一种阀套节流方孔视觉检测方法。
背景技术
阀芯、阀套偶件是液压伺服控制产品中的关键零件，其中阀套零件的节流方孔，除了要保证轴向位置尺寸、尖边要求，还要保证共面度要求，其位置和形状精度决定着液压流量输出信号和逻辑转换控制实现的精度等指标。因为方孔尺寸较小，无法通过接触式测量，目前的阀套节流方孔检测，采用万能工具显微镜进行测量，需要人工调整目镜、物镜对焦，测量效率低下，人为因素影响很大。本发明一种阀套节流方孔视觉检测方法，采用三坐标与视觉测量相结合，能够快速，精确的测量阀套节流方孔尺寸、尖边以及共面度要求，测量结果稳定，不受人为因素影响。
发明内容
本发明的目的是：提供一种阀套节流方孔检测方法，能够可视化快速，精确的测量阀套节流方孔尺寸、尖边以及共面度要求，测量结果稳定，不受人为因素影响。
本发明的技术方案是：
提供一种阀套节流方孔视觉检测方法，所述方法利用三坐标测量机和影像测头，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤一：将阀套装夹固定，利用三坐标测针对阀套节流方孔中心和阀套节流方孔孔口所在平面进行定位，获得对阀套节流方孔中心和阀套节流方孔孔口所在平面的空间位置数据；将三坐标测量机的测针更换为影像测头，通过影像测头获取阀套节流方孔的孔口图像；
步骤二：对所述孔口图像先进行去噪声处理，之后进行二值化处理，得到二值化的孔口图像；
步骤三、从二值化的孔口图像中获取节流方孔的孔口边界点，并通过获取的孔口边界点拟合出矩形边界线、以及所述矩形的长和宽；
步骤四：将四条矩形边界线向矩形中心平行偏置相同距离得到四条偏置边界线，由偏置边界线相交得到四个交点，作为基准点
步骤五、通过基准点、以及过基准点的两条偏置边界线截取二值化孔口图像中的孔口边界点，判断每个截取得到的孔口边界点与所述基准点之间的距离是否满足预设值。
进一步的，对阀套上环状设置有多个阀套节流方孔的情况，在步骤一中对其中一个阀套节流方孔中心和阀套节流方孔孔口所在平面进行定位之后，旋转影像测头，对于每个阀套节流方孔孔口进行图像获取，将所有孔口图像进行对比，判断所有阀套节流方孔的水平位置是否满足工艺标准。
进一步的，所述相同距离为0.05mm以下。例如0.03mm。
进一步的，步骤二中的去噪声处理中，采用同一位置打光与未打光的图像相减的方法去除图像中的非随机噪声，获得去除非随机噪声后的图像；
采用高斯去噪的方法对去除非随机噪声后的图像进行去噪，去除图像中的随机噪声，从而获得去除随机噪声后的方孔图像。
进一步的，根据孔口图像的灰度直方图，选择阈值，根据选择的阈值对方孔图像进行二值化处理；
进一步的，步骤三中，通过对应孔口各边的节流方孔的孔口边界点拟合出四条边界线，求取相对位置的一对边界线的平均距离。
进一步的，步骤五中，判断每个截取得到的孔口边界点与所述基准点之间的距离是否均大于等于0.05mm。
若距离均大于等于0.05则满足R0.05max的要求，反之，则不满足R0.05max的要求。
上述旋转影响测头时可以每次旋转90°或180°，用同种方法检测相对节流方孔尺寸，分别计算出相对两个方孔上边界点到阀套基准面的平均距离，若平均距离差小于等于0.005，则满足共面度0.005的要求，反之，则不满足。
本发明的优点是：本发明的方法，采用三坐标与视觉测量相结合，能够快速，精确的测量阀套节流方孔尺寸、尖边以及共面度要求，测量结果稳定，不受人为因素影响。
附图说明
图1是本发明节流方孔尖边R0.05max测量示意图；
图2是本发明节流方孔图像；
具体实施方式
下面通过附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
本发明实例中，三坐标的测量精度为(1.69+L/280)μm，视觉测量的分辨率为2.5μm。
一种阀套节流方孔视觉检测方法，它包括如下步骤：
步骤一：采用三坐标测头进行测量***标定，利用视觉影像测头，获取阀套节流方孔的方孔图像；
步骤二：对获取的方孔图像去噪，得到去噪后的方孔图像，其包括如下子步骤：
步骤2.1：采用同一位置处打光的方孔图像与未打光的图像相减的方法去除图像中的非随机噪声，获得去除非随机噪声后的图像；
步骤2.2：采用高斯去噪的方法对去除非随机噪声后的图像进行去噪，去除图像中的随机噪声，从而获得去除随机噪声后的方孔图像。
步骤三：对方孔图像进行二值化处理，获取节流方孔边界点并拟合边界线，求取阀套节流方孔长宽尺寸，其包括如下子步骤：
步骤3.1：根据方孔图像的灰度直方图，选择合适的阈值，对方孔图像进行二值化处理，针对二值化后的图像识别灰度值突变点提取方孔边界；
步骤3.2：拟合方孔两条长边界线，求取每条长边界点到相对长边界线的平均距离即为方孔长度方向上的尺寸，拟合方孔两条宽边界线，求取每条宽边界点到相对宽边界线的平均距离即为方孔宽度方向上的尺寸。
步骤四：偏置边界线，判定节流方孔四角是否满足R0.05max，具体方法如下：
将方孔的四条边界线分别向方孔中心偏置0.05，获得4个相交点，分别求取四角90°范围内的边界点到最近相交点的距离，若距离均大于等于0.05则满足R0.05max的要求，反之，则不满足R0.05max的要求。
步骤五：旋转测头，检测相对节流方孔尺寸，判定节流方孔共面度是否满足0.005的要求，具体方法如下：
旋转测头180°，用同种方法检测相对节流方孔尺寸，分别计算出相对两个方孔上边界点到阀套基准面的平均距离，若平均距离差小于等于0.005，则满足共面度0.005的要求，反之，则不满足。

Claims (5)

1.一种阀套节流方孔视觉检测方法，所述方法利用三坐标测量机和影像测头，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤一：将阀套装夹固定，利用三坐标测针对阀套节流方孔中心和阀套节流方孔孔口所在平面进行定位，获得对阀套节流方孔中心和阀套节流方孔孔口所在平面的空间位置数据；将三坐标测量机的测针更换为影像测头，通过影像测头获取阀套节流方孔的孔口图像；
步骤二：对所述孔口图像先进行去噪声处理，之后进行二值化处理，得到二值化的孔口图像，其中，包括如下子步骤：
步骤2.1采用同一位置处打光的方孔图像与未打光的图像相减的方法去除图像中的非随机噪声，获得去除非随机噪声后的图像；
步骤2.2：采用高斯去噪的方法对去除非随机噪声后的图像进行去噪，去除图像中的随机噪声，从而获得去除随机噪声后的方孔图像；
步骤三、从二值化的孔口图像中获取节流方孔的孔口边界点，并通过获取的方孔孔口边界点拟合出矩形边界线、以及所述方孔孔口的长度方向上尺寸和宽度方向上尺寸，其包括如下子步骤：
步骤3.1：根据方孔图像的灰度直方图，选择合适的阈值，对方孔图像进行二值化处理，针对二值化后的图像识别灰度值突变点提取方孔边界；
步骤3.2：拟合方孔两条长边界线，求取每条长边界点到相对长边界线的平均距离即为方孔孔口的长度方向上尺寸，拟合方孔两条宽边界线，求取每条宽边界点到相对宽边界线的平均距离即为方孔孔口的宽度方向上尺寸；
步骤四：将四条矩形边界线向矩形中心平行偏置相同距离得到四条偏置边界线，由偏置边界线相交得到四个交点，作为基准点；
步骤五、通过基准点、以及过基准点的两条偏置边界线截取二值化孔口图像中的孔口边界点，判断每个截取得到的孔口边界点与所述基准点之间的距离是否满足预设值；
步骤六、旋转步骤一中的影像测头，每次旋转90°或180°获取阀套节流方孔的孔口图像，并重复步骤二步骤三检测相对节流方孔尺寸，分别计算出相对两个方孔上边界点到阀套基准面的平均距离，若平均距离差小于等于0.005，则满足共面度0.005的要求，反之，则不满足。
2.根据权利要求1所述的一种阀套节流方孔视觉检测方法，其特征在于：对阀套上环状设置有多个阀套节流方孔的情况，在步骤一中对其中一个阀套节流方孔中心和阀套节流方孔孔口所在平面进行定位之后，旋转影像测头，对于每个阀套节流方孔孔口进行图像获取，将所有孔口图像进行对比，判断所有阀套节流方孔的水平位置是否满足工艺标准。
3.根据权利要求1所述的一种阀套节流方孔视觉检测方法，其特征在于：所述相同距离为0.05mm以下。
4.根据权利要求1所述的一种阀套节流方孔视觉检测方法，其特征在于：步骤五中，判断每个截取得到的孔口边界点与所述基准点之间的距离是否均大于等于0.05mm。
5.根据权利要求1所述的一种阀套节流方孔视觉检测方法，其特征在于：所述相同距离为0.03mm。
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