[發明專利]一種變截面冷彎成型輪廓檢測與控制裝置及方法

有效

• 申請號: 201210005813.0
• 申請日: 2012-01-10
• 公開（公告）號: CN102553985A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 錢波;李強;李旭鵬
• 申請（專利權）人: 北方工業大學
• 主分類號: B21D5/14
• 分類號: B21D5/14;G01B11/24;G05B19/19
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 趙建剛

技術領域

本發明涉及變截面冷彎成型機控制領域，具體涉及通過機器視覺對變截面冷彎成型的板材進行檢測并反饋控制信號，進而控制變截面冷彎成型機。

背景技術

在現今的變截面冷彎成形工藝中，普遍采用編碼器與光柵尺間接對軋輥的運動及位置進行檢測反饋。但是現今的冷彎成型機采用編碼器檢測軋輥的轉速近似等于板材的前進速度，用光柵尺來檢測裝有軋輥的擋板相對于板材運動垂直方向的位移近似等于軋輥的位移。檢測出的信息反饋給控制器，對伺服電機進行控制。由于機械系統的間隙及軋輥與板材之間存在滑動等原因，這種方法檢測出來的軋輥與板材的相對位置精度比較低。從而影響變截面冷彎成型產品的精度?，F今在汽車、建筑等領域需要高精度的變截面冷彎成型產品，而依靠上述檢測控制方法已不能滿足生產要求。

發明內容

針對上述需求，本發明的解決的技術問題是，提供一種變截面冷彎成型輪廓檢測與控制裝置及方法。

本發明的變截面冷彎成型輪廓檢測與控制裝置及方法方案如下。

一種變截面冷彎成型輪廓檢測與控制裝置，包括變截面冷彎成型機，所述變截面冷彎成型機包括伺服電機、機架和軋輥，所述變截面冷彎成型輪廓檢測與控制裝置，還包括伺服電機控制驅動器和圖像采集處理控制系統，所述圖像采集處理控制系統與所述伺服電機控制驅動器連接，所述伺服電機控制驅動器與所述伺服電機連接對所述伺服電機控制。

優選的，所述圖像采集處理控制系統包括光發射裝置、圖像采集裝置和信息處理控制裝置。

優選的，所述光發射裝置是一字激光發射器，所述圖像采集裝置包括CCD圖像采集儀和圖像采集卡，所述信息處理控制裝置是工業控制計算機。

優選的，所述圖像采集卡安裝在所述工業控制計算機的PCI插槽內，所述圖像采集卡與所述CCD圖像采集儀連接。

優選的，所述一字激光發射器固定在所述變截面冷彎成型機的板材嚙出軋輥后端的正上方，所述一字激光發射器在成型板材表面照射出明亮光帶，所述一字激光發射器的光帶射出方向垂直于所述板材的上表面。

優選的，所述CCD圖像采集儀固定在與所述一字激光發射器同一水平高度且與所述一字激光發射器照射到所述板材上的所述明亮光帶成45°角的位置，所述CCD圖像采集儀對焦于所述明亮光帶上，對所述板材上的所述明亮光帶進行圖像采集。

優選的，每個道次所述變截面冷彎成型機之間均裝用所述的一字激光發射器與所述的CCD圖像采集儀，每一個所述的CCD圖像采集儀均與所述圖像采集卡連接。

一種變截面冷彎成型輪廓檢測與控制方法，包括如下步驟：

S1，固定在所述變截面冷彎成型機的板材嚙出軋輥后端正上方的所述一字激光發射器在所述成型板材表面照射出所述明亮光帶；

S2，固定在與所述一字激光發射器同一水平高度且與所述板材上的所述明亮光帶成45°角的位置的所述CCD圖像采集儀對所述板材上的所述明亮光帶進行圖像采集，所述CCD圖像采集儀采集到的圖像實時傳輸給所述工業控制計算機；

S3，所述的工業控制計算機分析處理所述CCD圖像采集儀采集到的所述明亮光帶的圖像，得到所述板材的截面輪廓曲線；

S4，所述的工業控制計算機提取預存的標準板材模型在該道次應成型的截面曲線，并與步驟S3得到的所述板材的截面輪廓曲線比較，并得出偏離度；

S5，所述的工業控制計算機將步驟S4得出的偏離度處理成所述的伺服電機控制驅動器能夠識別的信號，并傳輸給所述的伺服電機控制驅動器，所述的伺服電機控制驅動器根據接收到的所述信號對下一道次的變截面冷彎成型機進行控制。

優選的，步驟S2具體為：

所述的工業控制計算機控制所述的圖像采集卡，進而控制所述的CCD圖像采集儀根據所述板材的前進速度每隔一定時間進行一次圖像采集。

優選的，步驟S3具體為：

S31，所述的工業控制計算機對所述CCD圖像采集儀采集到的所述明亮光帶的圖像，進行除噪、二值化、細化、擬合處理，提取出所述圖像中的光帶；

S32，所述的工業控制計算機對提取出的所述光帶進行矩陣轉換，得到所述板材截面輪廓曲線。

本發明的有益效果如下。