擒纵轮半自动视觉检测系统的设备构建与调整

摘要

微小型零件在社会生产、生活中的各个方面都有广泛的应用。由于常规检测手段的局限性，影像测量的方法在微小型零件的测量中成为了国内外竞相发展的技术。其非接触、高速化、可长时间稳定工作的测量优点，能够满足实现微小型零件批量、在线检测的要求，对于实现产品全检，提高产品质量具有重要的意义。擒纵轮半自动视觉检测仪是我课题组为“天津海鸥表业集团有限公司”研制开发的一款手表擒纵轮零件检测设备，主要用于对机械手表机芯中擒纵轮零件的几何尺寸进行视觉检测，判定被测零件的合格性。项目中，“海鸥表业”提出了高检测精度和高检测效率的要求。本课题是擒纵轮半自动视觉检测仪项目的有机组成部分。本文的主要工作如下：
　　 ⑴针对被测零件外形尺寸和对于检测精度的要求，设计合适的CCD相机、光学镜头、光源等硬件设备。为后续图像处理提供信息明朗、真实准确、分辨力较高的图像数据。
　　 ⑵介绍了软件系统的总体设计，重点学习了图像采集卡的软件开发包，根据需求选择合适的功能模块进行开发，编写相机采集、控制模块，完成系统对于采集处理的要求。并对部分调焦函数进行了编写、集成。
　　 ⑶光学镜头的光轴与被测物面在完全垂直的状态下拍照，获取的才是最理想、最真实反映被测零件尺寸特性的图片。本文对拍摄系统中，光学镜头的光轴与被测物面之间的垂直度关系给出检测与校正的方法，找出满足要求的垂直度关系，提高系统精度。
　　 ⑷对多种清晰度评价函数进行实验，嵌入系统当中，观察物距变化引起的图像清晰度函数值的变化。为以后找到一种最合适的调整物距，找寻最佳对焦物面的方法打下基础。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2影像测量技术国内外研究概况

1.3本课题的意义

1.4本课题研究内容

第二章成像系统硬件结构设计

2.1微型零件图像测量系统总体方案设计

2.2相机的设计选型

2.2.1相机参数介绍

2.2.2相机的设计指标

2.2.3系统相机设计

2.3光学镜头的设计

2.3.1镜头类型介绍

2.3.2镜头参数介绍

2.3.3镜头设计指标

2.3.4系统镜头设计

2.4光源的设计与选择

2.4.1光源的分类

2.4.2系统光源设计

2.5图像采集卡的选择

本章小结

第三章成像系统的控制软件设计

3.1软件系统的总体设计

3.1.1系统的性能与功能要求

3.1.2系统总体结构及界面设计

3.2图像采集模块

3.2.1 MIL软件开发包简介

3.2.2采集控制

3.3精确调焦模块

本章小结

第四章系统集成精度分析与调定方法

4.1垂直度调整

4.1.1系统垂直度的允差分析

4.1.2垂直度调整机构设计

4.1.3垂直度调整方法研究

4.2清晰度的调整

4.2.1清晰度调整机构设计

4.2.2清晰度评价方案选择

本章小结

第五章实验数据及分析

5.1垂直度调整试验及数据

5.1.1图像方法一

5.1.2图像方法二

5.1.3图像方法三

5.1.4检测配件比对方法

5.1.5垂直度调整方法小结

5.2清晰度评价函数数据

第六章总结与展望

6.1全文总结

6.2课题展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致 谢