一种工件表面粗糙度非接触检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种工件表面粗糙度非接触检测装置，包括激光器�？�、图像采集及传输�？�、图像处理及控制�？楹拖允灸？椋煌枷癫杉按淠？榘–CD相机和FPGA处理器系统，FPGA处理器系统包括FIFO存储�？�、FPGA控制�？楹虲ameraLink接口匹配�？椋煌枷翊砑翱刂颇？榘―SP处理器系统和SDRAM存储器，DSP处理器系统包括EMIFA接口�？�、SDRAM控制�？椤⑼枷翊砟？楹虳SP控制模块。图像采集及传输�？橛糜诓杉痛渖咄枷瘢枷翊砑翱刂颇？榇硗枷袷荩瓿杀砻娲植诙鹊募觳獠⑶铱刂葡允灸？橄允炯觳饨峁�。本实用新型提高了工件表面粗糙度检测的效率和精度，结构简单并实用。
【专利说明】一种工件表面粗糙度非接触检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种表面粗糙度检测装置，特别是一种工件表面粗糙度非接触检测装置。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的进步和社会的发展，人们对于机械产品表面质量的要求越来越高。在工业生产中，准确完整的测量表面粗糙度是保证产品质量的重要条件，表面粗糙度对机械工件的使用性能和寿命有很大的影响。目前，现有的粗糙度的检测的传统装置有接触式装置，该接触式装置有稳定、可靠的优点，但接触式测量存在很大的缺陷，具体表现在:①对高精度表面及软质金属表面有划伤破坏作用受触针尖端圆弧半径的限制，其测量精度有限；③因触针磨损及测量速度的限制，无法实现在线实时测量。运用光学原理的光切显微镜和干涉显微镜采用的是非接触式检测，对工件表面不产生划伤，多用于检测高精度等级的表面轮廓，但一般局限于微观不平度十点高度Rz和轮廓最大高度Ry参数，并且对工件的尺寸外形有一定要求。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是为了克服现有技术的不足而提供一种表面粗糙度非接触检测装置，它可非接触就可以检测粗糙度、检测速度快、精度高，结构简单并且实用。
[0004]本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案:
[0005]根据本实用新型提出的一种工件表面粗糙度非接触检测装置，包括激光器�？�、图像采集及传输模块、图像处理及控制�？楹拖允灸？椋黄渲型枷翊砑翱刂颇？榘―SP处理器系统和SDRAM存储器，DSP处理器系统包括EMIFA接口�？�、SDRAM控制�？�、图像处理�？楹虳SP控制�？椋患す馄髂？樯柚迷诳烧丈涞焦ぜ砻娴奈恢茫允灸？槲挥诒阌谌霉鄄煺吖鄄斓降牡胤剑患す馄髂？橛胪枷癫杉按淠？榱樱枷癫杉按淠？椤MIFA接口�？�、SDRAM存储器、SDRAM控制�？椤⑼枷翊砟？�、DSP控制模块依次顺序连接；SDRAM存储器与图像处理模块连接，图像采集及传输�？�、SDRAM控制�？�、显示�？榉直鹩隓SP控制�？榱�。
[0006]作为本实用新型的一种工件表面粗糙度非接触检测装置的进一步优化的方案，所述图像采集及传输�？榘–XD相机和FPGA处理器系统，其中FPGA处理器系统包括FIFO存储器模块、FPGA控制模块和Camera Link接口匹配�？椋凰鯟O)相机、Camera Link接口匹配�？椤IFO存储器�？�、FPGA控制�？橐来嗡承蛄樱現PGA控制�？橛隒amera Link接口匹配�？�、DSP控制�？榉直鹆樱黄渲蠧CD相机设置在能够接收到工件表面反射出的光的位置。
[0007]作为本实用新型的一种工件表面粗糙度非接触检测装置的进一步优化的方案，所述(XD相机镜头前方还设置有成像透镜。[0008]作为本实用新型的一种工件表面粗糙度非接触检测装置的进一步优化的方案，所述CCD相机采用型号为Grasshopper2 GS2-Ge_50S5M的CCD相机。
[0009]作为本实用新型的一种工件表面粗糙度非接触检测装置的进一步优化的方案，所述激光器模块包括激光器、扩束镜和准直镜；其中扩束镜、准直镜依次设置在激光器发射端口的光的路径上。
[0010]作为本实用新型的一种工件表面粗糙度非接触检测装置的进一步优化的方案，所述激光器的功率小于5mw。
[0011]作为本实用新型的一种工件表面粗糙度非接触检测装置的进一步优化的方案，所述显示模块为液晶显示器。
[0012]本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下技术效果:本实用新型装置可实现不需要接触工件表面就可以检测工件表面的粗糙度，结构简单并且实用，该装置提高了工件表面粗糙度检测的效率和精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的结构�？榱邮疽馔�。
[0014]附图标记:1_激光器，2-扩束镜，3-准直镜，4-工件表面，5-成像透镜，6-C⑶相机。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明:
[0016]如图1所示的本实用新型的一种工件表面粗糙度非接触检测装置，包括激光器�？椤⑼枷癫杉按淠？�、图像处理及控制�？楹拖允灸？椋黄渲型枷翊砑翱刂颇？榘―SP处理器系统和SDRAM存储器，DSP处理器系统包括EMIFA接口�？�、SDRAM控制�？�、图像处理�？楹虳SP控制�？椋患す馄髂？樯柚迷诳烧丈涞焦ぜ砻娴奈恢茫允灸？槲挥诒阌谌霉鄄煺吖鄄斓降牡胤剑患す馄髂？橛胪枷癫杉按淠？榱樱枷癫杉按淠？�、EMIFA接口�？�、SDRAM存储器、SDRAM控制模块、图像处理�？�、DSP控制�？橐来嗡承蛄樱籗DRAM存储器与图像处理�？榱樱枷癫杉按淠？�、SDRAM控制�？�、显示�？榉直鹩隓SP控制�？榱�。
[0017]图像采集及传输�？榘–XD相机6和FPGA处理器系统，其中FPGA处理器系统包括FIFO存储器�？�、FPGA控制�？楹虲amera Link接口匹配�？椋凰鯟XD相机6、Camera Link接口匹配�？�、FIFO存储器�？�、FPGA控制模块依次顺序连接，FPGA控制模块与Camera Link接口匹配�？椤SP控制模块分别连接；其中CXD相机6设置在能够接收到工件表面4反射出的光的位置。CXD相机6镜头前方还设置有成像透镜5，CXD相机6采用型号为Grasshopper2 GS2-Ge_50S5M的CCD相机。显示�？槲壕允酒�。
[0018]激光器�？榘す馄�1、扩束镜2和准直镜3 ;扩束镜2、准直镜3依次设置在激光器I发射端口的光的路径上。激光器I的功率小于5mw。激光器I发出光线经过扩束镜
2、准直镜3照射到待检测的工件表面4，工件表面4反射的光经过成像透镜5照射在CXD相机6上，形成散斑图像，图像采集及传输�？椴杉咄枷癫⒔枷袷荽涞酵枷翊砑翱刂颇？椋現PGA处理器系统的FPGA控制�？橥ü齀/O控制端口接收图像处理及控制�？橹械腄SP控制�？榉⑺偷脑市聿杉藕牛苯邮盏皆市聿杉藕藕驠PGA控制模块向CCD相机6发送采集信号，控制CXD相机6采集散斑图像。CXD相机6通过Camera Link接口将图像数据传输到FPGA处理器系统，Camera Link接口为高速数据传输端口，能将CXD相机6的图像数据经过转换匹配后输入至FPGA处理器系统。FPGA处理器系统检测到CXD相机6的发送图像数据后，FPGA控制模块控制FIFO存储器存储图像数据，利用FIFO存储器实现对图像数据缓冲存储。FPGA处理器系统的FPGA控制�？榭刂艶IFO存储器将CCD图像数据传输到图像处理及控制�？�。EMIFA接口为DSP器件上的接口，用于和不同类型存储器的连接，本实用新型则是通过FPGA处理器系统中的FIFO存储器和EMIFA接口连接完成图像采集及传输�？楹屯枷翊砑翱刂颇？榧涞氖荽渫ㄐ拧�
[0019]图像处理及控制�？橛糜诮邮�、存储和处理图像数据，完成表面粗糙度的检测和控制显示模块显示检测结果；图像处理及控制�？橛蒁SP处理器系统和SDRAM存储器构成，通过EMIFA接口接收图像采集及传输�？榈耐枷袷荩ü齀/O控制端口与图像采集及传输�？榭刂仆ㄐ牛籇SP处理器的DSP控制�？榻邮沼赏枷癫杉按淠？榈腇PGA控制�？榉⑺偷那肭笮藕牛缓笃舳疎MIFA接口并向SDRAM控制模块发送清理SDRAM存储器的存储空间信号，准备接收和存储图像数据。通过EMIFA接口接收图像采集及传输�？榉⑺偷耐枷袷荩琒DRAM控制�？榭刂芐DRAM存储器存储数据，存储完毕后向SDRAM存储器控制�？榉蠢⊥瓯闲藕�。SDRAM控制�？榻邮盏酱娲⑼瓯闲藕藕螅蛲枷翊砟？榉⑺痛砜夹藕牛枷翊砟？榇鞸DRAM存储器中的图像数据，分析表面粗糙度的值，在本处理完毕后向DSP控制�？榉⑺痛硗瓯戏蠢⌒藕牛籇SP控制�？榭刂葡允灸？橄允炯觳饨峁⑼ü齀/O控制端口发送允许采集信号到图像采集及传输�？椤Ｏ允灸？橛梢壕允酒鞴钩桑允炯觳獾谋砻娲植诙冉峁�。需要说明的是，本实用新型的分析表面粗糙度的值是采用常规的分析方法来分析表面粗糙度的值，在本实施例当中不再述说本领域人员均熟知的此分析过程，这个分析方法本身不属于实用新型保护范围，本实用新型的各个�？槎际窍钟械模鞲瞿？槭迪值墓δ芊绞揭彩窍钟械模谙钟屑际踔幸丫墒欤臼涤眯滦捅；さ氖悄？榈牧庸叵档淖楹希簧婕岸杂诜椒ǖ母慕嗜允粲谑涤眯滦偷谋；た吞�。
[0020]以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能为此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。
【权利要求】
1.一种工件表面粗糙度非接触检测装置，其特征在于:包括激光器�？�、图像采集及传输�？椤⑼枷翊砑翱刂颇？楹拖允灸？椋黄渲型枷翊砑翱刂颇？榘―SP处理器系统和SDRAM存储器，DSP处理器系统包括EMIFA接口�？�、SDRAM控制�？�、图像处理�？楹虳SP控制�？椋患す馄髂？樯柚迷诳烧丈涞焦ぜ砻娴奈恢茫允灸？槲挥诒阌谌霉鄄煺吖鄄斓降牡胤剑� 激光器�？橛胪枷癫杉按淠？榱樱枷癫杉按淠？�、EMIFA接口�？�、SDRAM存储器、SDRAM控制�？�、图像处理�？椤SP控制�？橐来嗡承蛄樱籗DRAM存储器与图像处理�？榱樱枷癫杉按淠？�、SDRAM控制�？椤⑾允灸？榉直鹩隓SP控制�？榱�。
2.根据权利要求1所述的一种工件表面粗糙度非接触检测装置，其特征在于:所述图像采集及传输�？榘–XD相机和FPGA处理器系统，其中FPGA处理器系统包括FIFO存储器模块、FPGA控制�？楹虲amera Link接口匹配�？椋凰鯟O)相机、Camera Link接口匹配�？�、FIFO存储器�？�、FPGA控制�？橐来嗡承蛄樱現PGA控制�？橛隒amera Link接口匹配�？�、DSP控制�？榉直鹆樱黄渲蠧CD相机设置在能够接收到工件表面反射出的光的位置。
3.根据权利要求2所述的一种工件表面粗糙度非接触检测装置，其特征在于:所述CCD相机镜头前方还设置有成像透镜。
4.根据权利要求2所述的一种工件表面粗糙度非接触检测装置，其特征在于:所述CCD相机采用型号为Grasshopper2 GS2-Ge_50S5M的CCD相机。
5.根据权利要求1所述的一种工件表面粗糙度非接触检测装置，其特征在于:所述激光器模块包括激光器、扩束镜和准直镜；其中扩束镜、准直镜依次设置在激光器发射端口的光的路径上。
6.根据权利要求5所述的一种工件表面粗糙度非接触检测装置，其特征在于:所述激光器的功率小于5mw。
7.根据权利要求1所述的一种工件表面粗糙度非接触检测装置，其特征在于:所述显示�？槲壕允酒�。
【文档编号】G01B11/30GK203719638SQ201420004321
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年1月6日 优先权日:2014年1月6日
【发明者】陈苏婷, 张勇 申请人:南京信息工程大学
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