[發(fā)明專利]一種試件高溫變形機(jī)器視覺測量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310596456.4
• 申請日: 2013-11-23
• 公開（公告）號(hào): CN103594017A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉今越;楊冬;賈曉輝;劉智光
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B25/00
• 分類號(hào): G09B25/00;G01B11/16
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 李濟(jì)群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及視覺測量裝置，具體為一種基于機(jī)器視覺測量技術(shù)，能夠測量出試件在高溫條件下微小變形量的機(jī)器視覺測量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。該實(shí)驗(yàn)臺(tái)提供了一種在高溫條件下測量試件微小變形量的測量方法，并可提供開放式的開發(fā)及實(shí)驗(yàn)環(huán)境，方便相關(guān)的教學(xué)與科研。

背景技術(shù)

機(jī)器視覺測量技術(shù)自引入國內(nèi)市場以來，取得了長足的發(fā)展。機(jī)器視覺測量技術(shù)以其檢測精度高和檢測速度快，并且有效的避免人工檢測帶來的主觀性和個(gè)體差異的優(yōu)勢，在工業(yè)自動(dòng)化檢測領(lǐng)域中占有越來越重要的地位。機(jī)器視覺技術(shù)在自動(dòng)化生產(chǎn)中，廣泛應(yīng)用于檢測工件在生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品缺陷，是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)以及降低成本的理想選擇。同時(shí)，機(jī)器視覺檢測技術(shù)大大提高了檢測系統(tǒng)的效率，并可對(duì)檢測系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析。

機(jī)器視覺檢測和測量技術(shù)作為一門新興的綜合技術(shù)，不僅在自動(dòng)化檢測行業(yè)大放異彩，大大提高了裝備的智能化、自動(dòng)化水平，提高了裝備的使用效率、可靠性等性能。同時(shí)，也逐步滲透到我們生活的各個(gè)方面，將在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。但目前高校及科研院所僅能通過特定的實(shí)例進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的講授，沒有試驗(yàn)研究儀器或手段，更不具有開放性及普適性，難以滿足機(jī)器視覺檢測及測量技術(shù)應(yīng)用多樣性的要求，使得針對(duì)相應(yīng)技術(shù)的教學(xué)和科研工作難以有效開展。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是，提供一種試件高溫變形機(jī)器視覺測量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，該實(shí)驗(yàn)臺(tái)基于機(jī)器視覺測量技術(shù)，能夠測量出試件在高溫條件下微小變形量，可針對(duì)當(dāng)前典型應(yīng)用的機(jī)器視覺測量技術(shù)進(jìn)行教學(xué)演示，且可用于開放式的多功能的相關(guān)技術(shù)研發(fā)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，設(shè)計(jì)一種試件高溫變形機(jī)器視覺測量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，其特征在于該實(shí)驗(yàn)臺(tái)由加熱爐部分、視覺檢測部分和控制系統(tǒng)組成；所述加熱爐部分包括加熱爐、加熱爐外殼、加熱爐內(nèi)腔、鼓風(fēng)機(jī)、兩條風(fēng)道、兩個(gè)風(fēng)道蓋、兩個(gè)石英玻璃視窗、兩根紅外加熱管、保溫材料和試件臺(tái)；所述加熱爐外殼為六面體，加熱爐的內(nèi)壁和外壁均為不銹鋼鋼板焊接而成，并都包有保溫材料；加熱爐開有前門，前門和加熱爐主體部分用合頁和鎖鏈接；兩個(gè)石英玻璃視窗對(duì)稱開加熱爐的左右兩側(cè)；加熱爐的后壁上開有兩條圓形風(fēng)道，風(fēng)道的內(nèi)壁上分別鑲有薄鐵管，薄鐵管與加熱爐外殼外壁焊接，并伸出加熱爐后面外殼一段距離；其中一條風(fēng)道伸出的薄鐵管與鼓風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口對(duì)接，作為加熱爐內(nèi)腔的進(jìn)風(fēng)口；另外一條風(fēng)道伸出的薄鐵管與風(fēng)道蓋對(duì)接，作為加熱爐內(nèi)腔的出風(fēng)口；試件臺(tái)固定在加熱爐內(nèi)腔的底座上，兩根紅外加熱管通過自帶的加熱管支架安裝在試件臺(tái)后側(cè)的加熱爐內(nèi)腔中；

所述視覺檢測部分包括兩臺(tái)高速攝像機(jī)、兩組攝像機(jī)組合式支架、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及軟件，兩組像機(jī)組合式支架分別擺放在加熱爐所放置的平臺(tái)上，位置為加熱爐的兩個(gè)視窗的外側(cè)，兩臺(tái)高速攝像機(jī)分別安裝在兩組像機(jī)組合式支架上，兩個(gè)鏡頭相對(duì)對(duì)準(zhǔn)試樣臺(tái)的正上方，使兩臺(tái)高速攝像機(jī)的鏡頭分別緊貼兩個(gè)視窗；線纜連接的兩臺(tái)高速攝像機(jī)，通過USB串口連接到工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，并與其進(jìn)行通訊；

所述控制系統(tǒng)部分包括對(duì)加熱爐內(nèi)部溫度起控制調(diào)節(jié)作用的閉環(huán)控制系統(tǒng)和視覺檢測部分的視覺檢測系統(tǒng)；溫度控制調(diào)節(jié)閉環(huán)控制系統(tǒng)中硬件的通訊為：工業(yè)控制計(jì)算機(jī)與溫度控制模塊進(jìn)行相互通訊；溫度運(yùn)動(dòng)控制模塊與兩根紅外加熱管進(jìn)行相互通訊；鼓風(fēng)機(jī)與運(yùn)動(dòng)控制模塊進(jìn)行相互通訊；視覺檢測系統(tǒng)中硬件的通訊為：攝像機(jī)與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)單向通訊；按鈕傳感器與工控機(jī)單向通訊；工業(yè)控制計(jì)算機(jī)與狀態(tài)指示單向通訊，顯示器、外設(shè)與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)雙向通訊。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明把圖像采集模塊運(yùn)用到加熱設(shè)備上，利用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和相應(yīng)軟件，對(duì)機(jī)器視覺技術(shù)提供開放式的學(xué)習(xí)和研究平臺(tái)，降低了機(jī)器視覺技術(shù)的教學(xué)及科研的工作難度。本發(fā)明試件高溫變形機(jī)器視覺測量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)簡單、布局直觀、機(jī)器視覺模塊和運(yùn)動(dòng)控制模塊結(jié)構(gòu)清楚明晰，系統(tǒng)軟件界面友好，便于學(xué)生及科研人員熟練掌握機(jī)器視覺技術(shù)的多種應(yīng)用方法及技巧，操作方便，基本能夠滿足機(jī)器視覺技術(shù)的應(yīng)用多樣性，為高校和科研院所的教學(xué)、科研工作提供了新的設(shè)備支撐。

附圖說明

圖1為本發(fā)明試件高溫變形機(jī)器視覺測量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)一種實(shí)施例的整機(jī)外觀結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明試件高溫變形機(jī)器視覺測量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)一種實(shí)施例的整機(jī)俯視剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明試件高溫變形機(jī)器視覺測量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)一種實(shí)施例的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式：