齒輪影像量測系統之開發

Development of an image measurement system for the gears

陳韡中(Wei-Chung Chan)

指導教授 ： 張信良

國立虎尾科技大學/工程學院/機械與機電工程研究所/碩士(2009年)

摘要

目前常用的齒輪量測大多是以接觸的方式為之，惟高精度的齒輪量測儀動輒上千萬，對於小尺寸齒輪的量測則力有未迨。因此，本專題研究旨在開發利用影像處理技術，對齒輪進行精度檢測。目前影像量測儀的使用，大多是以點、線、圓弧來測量待測元件，因此，應用於齒輪的量測上只能求出齒頂外圓。由於齒輪的齒形為一複雜曲線，現有的影像量測儀無法測量出齒輪的重要尺寸及齒形精度，特別是小尺寸齒輪的量測。有鑑於此，本專題研究將開發影像處理應用於齒輪的量測技術，首先針對正齒輪的外型輪廓進行特徵的擷取與計算，以量測出齒輪的外徑、根徑、齒厚…等基本參數，並求出齒形精度、節距誤差…等各項重要精度指標。本專題研究提供另一可靠的齒輪量測方式，更可解決以往無法量測小尺寸齒輪製造精度之課題。

關鍵字

影像處理 ； 量測 ； 齒形精度 ； 節距誤差

並列摘要

At present, most of the measurements of gears are measured by the direct contact between the stylus and gears. However, the device is expensive and can’t be applied to the small gears. The main objective of this project is to develop a gear measurement system by the image process technology. Now, the commercial image measurement systems measured the working part by point, line, and arc. It can only be applied to measure the outside diameter of gears but not suitable for the measurement of the profile deviation, pitch error, and so on, due to the complicated geometry. Therefore, the gear measurement system using the image process technology is developed. The system can be applied in the measurement of the important parameters of the gears and the precision of gear tooth profile, etc. This thesis provides a reliable and powerful method to measure the gears.

並列關鍵字

Image Processing ； Measurement ； Profile Deviation ； Pitch Error

參考文獻

[1]蕭裕昌，“應用影像量測技術於微小元件之外型尺寸量測之研究”，碩士論文，淡江大學航空太空工程學系，2003年。

[2]黃建銘，“應用非接觸式影像量測技術於微小元件外形尺寸量測之研究”，碩士論文，淡江大學航空太空工程學系，2003年。

[3]白炳文、胡宗漢，“影像處理於橢圓形齒輪量測之應用”，機械月刊，第三十三卷第七期，2004年。

[4]謝耀賢，“機器視覺應用於齒輪量測之研究”，碩士論文，國立台北科技大學製造科技研究所，2002年。

[5]葉希豪，“影像處理及CATIA/CAM 在自動切割的應用”，碩士論文，中原大學機械工程研究所，1994年。