[發(fā)明專利]一種基于線陣相機(jī)的在位砂輪快速全場(chǎng)檢測(cè)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810090720.X
• 申請(qǐng)日: 2018-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN108426537B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔長彩;王克賢;黃國欽;黃輝;徐西鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華僑大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/24
• 分類號(hào): G01B11/24;G06T7/00;G06T7/11;G06T7/194;G06T7/80;G06T7/292;G06T5/00
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;楊鍇

本發(fā)明涉及一種基于線陣相機(jī)的在位砂輪快速全場(chǎng)檢測(cè)方法及系統(tǒng)，利用線陣相機(jī)的工作原理，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，既具有單級(jí)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)，控制系統(tǒng)邏輯簡單，又能快速、精確獲取砂輪的全場(chǎng)表面二維形貌，如單顆磨粒的面積、粒徑、磨粒之間的間距、砂輪磨粒的密度分布、全場(chǎng)單顆磨粒的坐標(biāo)、判斷磨粒是否脫落、及脫落坐標(biāo)等二維信息。本發(fā)明特別適用于砂輪的在位檢測(cè)，完成自動(dòng)對(duì)焦、標(biāo)定、圖像獲取、分析統(tǒng)計(jì)等操作，使用方便。而且所述的系統(tǒng)輕便，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)。本發(fā)明也可用于其他可運(yùn)動(dòng)的待檢測(cè)對(duì)象；本發(fā)明所述的系統(tǒng)中，離線檢測(cè)平臺(tái)可實(shí)施為獨(dú)立結(jié)構(gòu)，可替換為其他可運(yùn)動(dòng)的待檢測(cè)對(duì)象，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)其他對(duì)象的表面二維形貌的全場(chǎng)檢測(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及砂輪表面二維形貌檢測(cè)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種基于線陣相機(jī)的在位砂輪快速全場(chǎng)檢測(cè)方法，以及一種基于線陣相機(jī)的在位砂輪快速全場(chǎng)檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

砂輪的二維形貌檢測(cè)方法，可獲得砂輪的各種二維形貌用于指導(dǎo)生產(chǎn)。現(xiàn)有技術(shù)中，公開了不同實(shí)現(xiàn)原理的砂輪表面二維形貌檢測(cè)方法，主要如下：

1、觸針法

觸針法通常還分為電感式和電容式，工作時(shí)，觸針隨著砂輪形貌上下運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致電感傳感器的電感量變化，電路將這變化轉(zhuǎn)化為變化的電壓，最后由記錄儀顯示形貌。觸針法雖然簡單直觀，但是速度慢，不能實(shí)現(xiàn)在位檢測(cè)，容易對(duì)物體造成劃傷，觸針容易磨損，測(cè)量精度受到針尖半徑的限制，且難以獲得X-Y軸的二維信息。

2、印跡法

印跡法，又名滾動(dòng)復(fù)印法。具體原理是：緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)砂輪，并且移動(dòng)復(fù)寫紙和玻璃板，玻璃板上得到砂輪表面形貌。通過采用點(diǎn)算法可以求出磨粒的密度分布。但印跡法不能進(jìn)行在位檢測(cè)，對(duì)檢測(cè)砂輪的操作工人技術(shù)要求很高，工作強(qiáng)度很大，測(cè)量精度低。

3、激光功率譜法

當(dāng)激光投射到砂輪表面時(shí)，其反射光在衍射場(chǎng)上，呈現(xiàn)砂輪表面形貌的激光功率譜圖像，檢測(cè)激光功率譜圖像，就可測(cè)定砂輪表面的特性及參數(shù)。激光功率譜法，分辨率低，采樣面積小，獲得的磨粒面積和粒徑，是采樣面積中磨粒的平均面積與粒徑，但并不能獲得單顆磨粒粒徑、面積，獲取的磨粒之間的間距，是采樣面積中，磨粒的平均間距。

4、光電檢測(cè)法

通過透鏡使兩光源聚焦，并重合落在砂輪表面，磨粒切刃小棱面反射光經(jīng)過矩形光柵射入光電倍增管，形成矩形波，根據(jù)矩形波得出刃距和消耗面長度。但光電檢測(cè)法分辨率低，采樣面積小，費(fèi)時(shí)，隨意性大；獲得的磨粒面積和粒徑，都是采樣面積中磨粒的平均面積與粒徑，并不能獲得單顆磨粒粒徑、面積，獲取的磨粒之間的間距，是采樣面積中磨粒的平均間距。

5、液壓法

旋轉(zhuǎn)的砂輪將磨削液帶入砂輪和壓力傳感器之間的間隙，并產(chǎn)生液壓，這個(gè)壓力通過壓力傳感器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，分析電信號(hào)，即可實(shí)現(xiàn)形貌的檢測(cè)。但液壓法無法獲得完整的砂輪二維形貌信息。

6、聲發(fā)射法

砂輪在磨削過程中釋放出的彈性波經(jīng)AE傳感器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)過放大，濾波，取包絡(luò)后，用雙閾值判別法進(jìn)行比較，判別是否鈍化。但聲發(fā)射法無法獲得完整的砂輪二維形貌信息。。

砂輪的表面形貌二維信息檢測(cè)方法除了以上的幾種具有代表的方法之外，還有其它的檢測(cè)方法，通過對(duì)各種測(cè)量方法的分析對(duì)比，各種檢測(cè)方法都有各自的優(yōu)點(diǎn)，也存在各自的問題，如檢測(cè)速度太慢，快速性得不到滿足，不能獲得完整全場(chǎng)X-Y軸二維信息，磨粒密度不易計(jì)算。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以快速獲取砂輪完整全場(chǎng)X-Y軸二維形貌信息的一種基于線陣相機(jī)的在位砂輪快速全場(chǎng)檢測(cè)方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：