r>[0044]参见附图2，所述的焦距可调固定支架3，底座为燕尾槽形状的连接部，尾部倾斜的角度为55度，底部一端为固定燕尾槽，另一端(带旋钮一端)为活动燕尾槽。底座嵌套安装在机床中托板的燕尾部上，通过活动燕尾槽固定螺钉进行固定。
[0045]所述的被测工件4固定在机床主轴上，加工后无需拆卸，进行在位测量。
[0046]所述的光源5为平行的LED白色光源，具有较大的照射面积，照射角度和安装方向可根据需要进行调节。
[0047]所述的数据处理单元6安装有支持12位图像灰度等级和百万像素图像点阵的图像采集卡和专用测量软件。
[0048]具体工作过程如下:
[0049](I)依次打开数据处理单元6的计算机、光源5，调节连杆8的高度和微调旋钮9以获得清晰的图像。
[0050](2)通过标准件棋盘格对C⑶相机I进行标定，得到对应标准尺寸和数字图像像素之间的对应关系。
[0051](3)装夹导电杆4，参阅图1，图7，导电杆前端(左端)与车床拉管内孔定位装夹，尾端(右端)通过与车床尾座顶尖进行固定，以此保证定位精度。
[0052](4)拍摄导电杆4的数字图像，发送至数据处理单元6。
[0053](5)参阅图4，数据处理单元收到导电杆图像后，求得像素点灰度值存在阶跃的点，提取所述阶跃的点，即为每个V型槽的边缘序列点12。遍历所有边缘序列点，找出其中在竖直方向位置最低的点，即为V型槽最低点22 ;
[0054](6)参阅图5，将所有边缘点进行拟合获得每个V型槽第一侧边13和与其上部相交的第一水平边14、每个V型槽第二侧边16和与其上部相交的第二水平边15 ;分别计算每个V型槽第一侧边13和与其相交的第一水平边14的第一水平交点17坐标值和每个V型槽第二侧边16和与其相交的第二水平边15的第二水平交点18坐标值；再计算每个V型槽两个水平交点的中点19的坐标值；计算第i个V型槽与第i+Ι个V型槽中点之间的距离，该距离即为导电杆V型槽间距，i取I到K-1，K为导电杆环槽的数量；
[0055](7)参阅图6，所述第一水平边14和第二水平边15共线，计算所在上水平边20直线方程；计算通过V型槽最低点22，且与上水平边20所在直线平行的下水平直线21所在直线方程。计算下水平直线21到上水平边20的距离，该距离即为导电杆V型槽槽深，依次计算K个V型槽槽深。
[0056](8)通过以上步骤可以测量出被测件4的所有V型槽槽间距和槽深的一组尺寸。根据所测数据判断每个V型槽间距和每个V型槽槽深是否在误差范围内，如果不在误差范围内则提示将不合格导电杆环槽编号、间距和槽深标注红色。
[0057]采用本发明的方法使得导电杆的测量时间由大于I小时缩减至I分钟，测量效率明显提尚。
[0058]以上所述，仅为本发明最佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
[0059]本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
【主权项】
1.一种导电杆V型槽间距和槽深的在位测量装置，所述导电杆⑷固定在车床(7)上，其特征在于:在位测量装置包括CCD相机(1)、镜头(2)、可调焦距固定支架(3)、光源(5)、数据处理单元(6); 其中所述CCD相机(I)设置在导电杆(4)的正上方，固定在可调焦距固定支架(3)上，所述CCD相机(I)用于拍摄导电杆(4)轮廓图像，并将图像传输至数据处理单元(6); 所述镜头⑵固定在CCD相机⑴上； 所述光源(5)设置导电杆(4)的正下方； 所述可调焦距固定支架(3)将CCD相机(I)固定在车床(7)上，具有CCD相机焦距微调部件，能够实现CCD相机(I)焦距微调； 数据处理单元(6)用于接收并处理导电杆轮廓图像，获得导电杆V型槽间距和槽深的数据。2.根据权利要求1所述在位测量装置，其特征在于，可调焦距固定支架(3)底部具有连接部，该连接部与车床(7)中托板定位锁紧。3.根据权利要求1所述在位测量装置，其特征在于，所述可调焦距固定支架(3)还包括连杆⑶，L型板(10)和微调装置(11); 所述CCD相机(I)通过L型板(10)固定在微调装置(11)上，微调装置(11)通过连杆(8)夹持在可调焦距在支架(3)的竖直杆部分。4.根据权利要求1所述在位测量装置，其特征在于，可调焦距固定支架(3)还具有微调旋钮(9)，微调旋钮(9)通过内部的齿轮与微调装置(11)内部的齿条啮合，实现CCD相机(I)和镜头(2)的上下移动。5.一种基于权利要求1所述在位测量装置的测量的方法，其特征在于包括如下步骤: (1)开启光源，调整CCD相机(I)的焦距，获得清晰的图像； (2)采用标准件棋盘格进行在位测量装置的标定； (3)拍摄导电杆(4)包含所有V型槽的图像，并发送至数据处理单元(6); (4)数据处理单元(6)接收所述图像后，依次提取每个V型槽的边缘序列点(12)，具体方法为:求得像素点灰度值存在阶跃的点，所述阶跃的点即为图像边缘序列点(12); (5)获得导电杆V型槽间距和槽深的数据。6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，获得导电杆V型槽间距和槽深的数据的具体方法为: 将所有边缘序列点(12)进行拟合依次获得每个V型槽第一侧边(13)和与其上部相交的第一水平边(14)、每个V型槽第二侧边(16)和与其上部相交的第二水平边(15);分别计算每个V型槽第一侧边(13)和与其相交的第一水平边(14)的交点(17)坐标值和每个V型槽第二侧边(16)和与其相交的第二水平边(15)的交点(18)坐标值；再计算每个V型槽两个交点的中点(19)的坐标值；遍历每个V型槽第一侧边(13)或第二侧边(16)的所有边缘点，找出每个V型槽在竖直方向位置最低的点(22);计算第i个V型槽与第i+Ι个V型槽中点之间的距离，该距离即为导电杆第i个V型槽和第i+Ι个V型槽的槽间距，i取I到K-1，K为导电杆环槽的数量； 所述第一水平边(14)和第二水平边(15)共线，计算所在直线方程；计算下水平边所在直线(21)方程，该直线经过竖直方向位置最低的点(22)且平行于第一水平边(14)和第二水平边(15)所在直线；计算两条直线之间的距离，该距离即为导电杆V型槽槽深，依次计算K个V型槽槽深。7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，还包括步骤(6)判断每个V型槽间距和每个V型槽槽深是否在误差范围内，如果不在误差范围内则提示，将不合格导电杆环槽编号、间距和槽深进行标注。8.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述可调焦距固定支架(3)还具有L型板(10)、微调装置(11)、连杆⑶和微调旋钮(9);所述CCD相机⑴通过L型板(10)固定在微调装置(11)上，微调装置(11)通过连杆(8)夹持在可调焦距在支架(3)的竖直杆部分，微调旋钮(9)通过内部的齿轮与微调装置(11)内部的齿条啮合，实现CCD相机(I)和镜头(2)的上下移动； 步骤(I)中调整CCD相机(I)的焦距具体为:通过连杆(8)调整夹持在可调焦距在支架(3)的竖直杆的不同位置，实现CCD相机(I)的焦距粗调；通过调节微调旋钮(9)实现CCD相机(I)的焦距的微调。9.根据权利要求5所述方法，其特征在于，边缘序列点提取方法采用灰度值梯度算法。
【专利摘要】本发明涉及一种导电杆V型槽间距和槽深的在位测量装置，包括CCD相机、镜头、可调焦距固定支架、光源和数据处理单元；所述CCD相机、镜头用于拍摄导电杆轮廓图像，并将图像传输至数据处理单元；所述可调焦距固定支架将CCD相机固定在车床上，具有CCD相机焦距微调部件，能够实现CCD相机焦距微调；数据处理单元用于接收并处理导电杆轮廓图像，获得导电杆V型槽间距和槽深的测量数据。测量时被测工件无需从车床上拆卸下来，通过CCD相机拍摄被测工件的数字图像，通过对数字图像进行处理和识别，自动测量出被测工件的所有V型槽槽间距和槽深尺寸，提高了测试效率，降低了对人员的要求。
【IPC分类】G01B11/14, G01B11/22
【公开号】CN105115434
【申请号】CN201510558139
【发明人】姚竹贤, 徐霁淼, 马琪, 徐志强
【申请人】北京兴华机械厂
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月2日