[發(fā)明專利]一種碳纖維增強(qiáng)型復(fù)合導(dǎo)線芯表征的自動檢測方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310238662.8
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN103323463A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戚景贊;林松;李愛軍;白瑞成;胡凱;懿萌;馬紅喆;馮謙
• 申請（專利權(quán)）人: 戚景贊
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 李晶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于自動化檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種碳纖維增強(qiáng)型復(fù)合導(dǎo)線芯表征的自動檢測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，關(guān)于碳纖維增強(qiáng)型復(fù)合電纜芯的表面檢測方法主要是基于傳統(tǒng)技術(shù)工人，憑借多年工作經(jīng)驗(yàn)對線芯表面以肉眼進(jìn)行評測以及質(zhì)量認(rèn)定。這樣無論在連續(xù)檢測的準(zhǔn)確率、連續(xù)檢測的效率、有效產(chǎn)品成本控制和人力資源的充分運(yùn)用等現(xiàn)代化企業(yè)管理的核心因素上遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足實(shí)際生產(chǎn)中的迫切需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種碳纖維增強(qiáng)型復(fù)合導(dǎo)線芯表征的自動檢測系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)對于碳纖維增強(qiáng)型復(fù)合電纜芯的表面檢測只能依靠人工，造成檢測效率低、準(zhǔn)確率低的問題。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種碳纖維增強(qiáng)型復(fù)合導(dǎo)線芯表征的自動檢測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：機(jī)械支撐裝置、模板投射采集裝置以及計(jì)算分析裝置；所述模板投射采集裝置活動安裝在所述機(jī)械支撐裝置上，用于投射模板于所述導(dǎo)線芯表面并采集導(dǎo)線芯表面反射的模板；所述模板投射采集裝置通過數(shù)據(jù)電纜與所述計(jì)算分析裝置連接，所述計(jì)算分析裝置用于根據(jù)模板投射采集裝置投射的模板及采集的模板，通過分析這兩個(gè)模板同一位置的相位差，對導(dǎo)線芯表征情況作出即時(shí)的判斷和辨認(rèn)。

所述機(jī)械支撐裝置包括兩個(gè)圓形結(jié)構(gòu)體和兩條機(jī)械傳動桿，所述機(jī)械傳動桿的兩端通過數(shù)控鉗動模塊分別活動安裝在所述兩個(gè)圓形結(jié)構(gòu)體上，所述兩條機(jī)械傳動桿始終保持相對同步位置。

所述模板投射采集裝置包括兩套模板投射儀以及已調(diào)焦攝像頭，這兩套模板投射儀以及已調(diào)焦攝像頭通過數(shù)控鉗動模塊分別相對地安置于所述機(jī)械傳動桿上，兩套設(shè)備之間始終保持相對位置，每套模板投射儀以及已調(diào)焦攝像頭間的相對位置始終保持不變。

所述模板采用連續(xù)函數(shù)相位差高容錯(cuò)模板。

本發(fā)明的另一目的在于：提供一種碳纖維增強(qiáng)型復(fù)合導(dǎo)線芯表征的自動檢測方法，包括下述步驟：

生成具有周期變換的模板圖像并將模板圖像投射于纖維材料表面；

采集由導(dǎo)線芯表面反射回來的反射模板圖像；

對所述反射模板圖像進(jìn)行進(jìn)一步的分析，得出精確的纖維材料的表征信息。

在至少兩個(gè)始終相對定位的投射方向上生成至少兩個(gè)模板圖像，并將上述兩個(gè)模板圖像同時(shí)投射于導(dǎo)線芯表面，待測的導(dǎo)線芯從所述至少兩個(gè)始終相對定位的投射方向的交點(diǎn)上通過；其中所述至少兩個(gè)模板圖像由至少兩個(gè)始終相對定位的模板投影儀形成，由分別與該至少兩個(gè)模板投影儀對應(yīng)的至少兩個(gè)圖像采集裝置采集圖像，待測的導(dǎo)線芯從兩個(gè)模板投射儀之間通過。

所述至少兩個(gè)始終相對定位的投射方向能夠相對于導(dǎo)線芯在一定的空間內(nèi)做同步的往復(fù)運(yùn)動。

所述模板投影儀中包括連續(xù)函數(shù)相位差高容錯(cuò)模板，所述連續(xù)函數(shù)相位差高容錯(cuò)模板被配置為任意像素上的光強(qiáng)度為基準(zhǔn)光強(qiáng)度與強(qiáng)度函數(shù)之和，強(qiáng)度函數(shù)為光強(qiáng)度范圍與連續(xù)函數(shù)的乘積，所述連續(xù)函數(shù)與周期和相位差相關(guān)，?即對模板內(nèi)的任意一點(diǎn)上，都可藉由相應(yīng)周期和在連續(xù)函數(shù)中的相位差來進(jìn)行唯一編碼。

對采集后的模板圖像進(jìn)行進(jìn)一步的分析的步驟包括：通過生成的所述模板圖像與采集到的所述反射模板圖像的相關(guān)函數(shù)圖譜中的異常相位變化，通過已知的模板圖像的編碼和周期板換的函數(shù)的逆運(yùn)算，得出準(zhǔn)確的不合格區(qū)域位置。

計(jì)算相位差的方法包括，通過將所述連續(xù)函數(shù)進(jìn)行傅立葉級數(shù)展開成多項(xiàng)式，該多項(xiàng)式的零點(diǎn)根即為上述相位差。

本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明基于光學(xué)反射空間幾何原理配以先進(jìn)的人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制輔助技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對于碳纖維增強(qiáng)型復(fù)合電纜線芯表面的自動檢測，具有精準(zhǔn)的檢測質(zhì)量，較高且連續(xù)的檢測速度，且檢測精度可控，實(shí)現(xiàn)成本低廉，與現(xiàn)代化全自動的生產(chǎn)流水線可以實(shí)現(xiàn)無縫對接。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的所應(yīng)用的光學(xué)反射空間幾何原理圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的自動檢測系統(tǒng)中機(jī)械支撐及投射采集部分的構(gòu)造示意圖；

圖3是圖2中機(jī)械支撐部分的圓形部件的橫截面示意圖；

圖4是圖3中圓形部件的俯視剖面圖；

圖5是圖2中機(jī)械支撐部分的支撐桿的正面構(gòu)造圖；

圖6是圖5中支撐桿的橫截面示意圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的連續(xù)函數(shù)相位差高容錯(cuò)模板的一個(gè)實(shí)施例。

具體實(shí)施方式