工艺与检测TechnologyandTest
2018年第4期
基于机器视觉的导电滑环表面微槽位置检测系统研发
董芳凯?郑智贞?袁少飞李浩?石亦琨2
（①中北大学机械与动力工程学院，山西太原030051；②首都航天机械公司，北京100076）
摘要：为了准确检测导电滑环表面上微槽的位置，开发了一套基于机器视觉的导电滑环表面微槽位置检
测系统。运用Matlab软件对相机采集到的滑环图像进行处理，提取导电滑环上每条铜环的左右两侧边缘，进而检测出铜环表面微槽位置。将检测出的信息生成数控加工代码，控制机床实现导电滑环表面微槽的自动加工。实验结果与传统人工检测后加工微槽的方式进行对比，验证本系统能满足加工精度的要求下，可以提高加工效率，符合现代生产的要求。
关键词：导电滑环：视觉测量；Matlab；数控加工
中图分类号：TH166：TG659
文献标识码：A
DOI10.19287/j.cnki.10052402.2018.04.025
Researchand developmentofmicro-slotposition detection systemforconductive
slipsurfacebasedonmachinevision
DONG Fangkai,ZHENG Zhizhen,YUAN Shaofei,LI Hao,SHI Yikun
(School of Mechanical and Power Engineering,North University of China, Taiyuan 030051,CHN;
②Captial Spaceflight Machinery Company，Beijing 100076,CHN)
Abstract: In order to accurately detect the position of the microchannel on the surface of the conductive slip ring, a
set of microchannel position detection system based on machine vision was developed. The slip ring ima-ges collected by the camera were processed by Matlab software to extract the left and right edges of each copper ring on the conductive slip ring, and the position of the microchannel was detected. Detecting the information to generate CNC (computer numerical control) machining code and controlling the ma-chine to achieve the conductive slip ring surface microslot automatic processing. The experimental re-sults are compared with the traditional methods of microchannel processing. It is verified that the system can meet the requirements of machining precision, which can improve the processing efficiency and meet the requirements of modern production.
Keywords:conductive slip ring; visual measurement; Matlab; CNC machining
寻电滑环属于高科技产品，是实现两个相对转动机构的图像、数据信号及动力传递的精密输电装置。一直以来被应用于尖端军事领域，是各种精密转台、离心机和惯导设备的关键器件[1-2]。其加工精度直接影响到设备的性能和使用寿命，因此实现导电滑环工件的高效率高速度加工具有重要的意义。
铜环环体
铜环微精
树断绝缘体
图1导电滑环三维模型
· 126· 万方数据
如图1所示，导电滑环的主体部分是由环体铜环和树脂绝缘体相间分布组成，其上的铜环微槽是工件注塑完成后使用车削的方法加工完成的[3]。本课题通过机器视觉的手段，检测出每一圈铜环的左右两边缘，并且准确确定每圈铜环的中线位置，然后在每条铜环的中间位置加工一个微槽，其目的是配合与另一零件进行使用。所示零件中的铜环宽度范围是1.5~ 6.1mm，检测结果精度需达到0.01mm。该工件的测量任务量大，精度要求高，且铜环宽度小。传统的加工方法采用工人目测的方式来确定每个环槽下刀位置，其加工精度与效率完全依赖于工人的视力与熟练程度。采用传统加工方法，难以满足精度要求。对于简单重复性工作，计算机有速度快、效率高的工作特点，机器视觉测量技术解决了这一难点。提高工作效率的
制造技术点和床