[發(fā)明專利]鉆沖孔在線檢測裝置及其在線檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810575041.1
• 申請日: 2018-06-06
• 公開（公告）號: CN108627111A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王強(qiáng);李德林;高文元;李丹
• 申請（專利權(quán)）人: 南京大吉鐵塔制造有限公司
• 主分類號: G01B11/12
• 分類號: G01B11/12;G01B11/00
• 代理公司: 北京中企鴻陽知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11487
• 代理人: 郭鴻雁

1.一種鉆沖孔在線檢測裝置，其特征在于：包括打孔設(shè)備、兩組高速攝像機(jī)、光源設(shè)備、無線通信裝置和上位機(jī)，所述打孔設(shè)備上設(shè)有傳動機(jī)構(gòu)和兩組刀具，角鋼設(shè)置在所述傳動機(jī)構(gòu)上，每組所述刀具設(shè)置在所述傳動機(jī)構(gòu)的傳動方向的側(cè)面，每組所述高速攝像機(jī)分別設(shè)置在角鋼的傳動方向上且在兩組刀具的后方，所述高速攝像機(jī)垂直于角鋼的側(cè)面，所述光源設(shè)備在角鋼的上方以提供給定光源，所述光源設(shè)備包括面光源和限位擋板，所述面光源覆蓋角鋼，所述限位擋板覆蓋所述面光源，每組所述高速攝像機(jī)通過所述無線通信裝置與所述上位機(jī)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆沖孔在線檢測裝置，其特征在于：所述打孔設(shè)備的角鋼入口處設(shè)有觸發(fā)傳感器，所述觸發(fā)傳感器與計(jì)時(shí)器連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆沖孔在線檢測裝置，其特征在于：所述角鋼的兩個(gè)側(cè)壁分別與所述傳動機(jī)構(gòu)的傳送方向的平面成45°夾角，兩組所述刀具分別垂直于角鋼的兩個(gè)側(cè)壁。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆沖孔在線檢測裝置，其特征在于：所述光源設(shè)備和所述高速攝像機(jī)設(shè)置在黑箱內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆沖孔在線檢測裝置，其特征在于：所述傳動機(jī)構(gòu)上設(shè)有伺服電機(jī)，伺服電機(jī)上設(shè)有電機(jī)編碼器，所述打孔設(shè)備上連接有行程編碼器，所述行程編碼器設(shè)置在所述傳動機(jī)構(gòu)的傳送方向的一側(cè)，電機(jī)編碼器和行程編碼器均連接到上位機(jī)。

6.一種在線檢測方法，其特征在于：包括如下步驟：

角鋼進(jìn)入打孔設(shè)備，角鋼的傳動方向設(shè)定為X軸方向，角鋼的兩個(gè)側(cè)壁分別與傳送方向的平面成45°夾角，角鋼的兩個(gè)側(cè)壁方向分別設(shè)定為Y1和Y2方向；

打孔設(shè)備的角鋼入口處設(shè)有觸發(fā)傳感器，觸發(fā)傳感器連接到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)上連接有計(jì)時(shí)器，觸發(fā)傳感器的觸發(fā)信號發(fā)送到控制系統(tǒng)，計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，并記錄初始位置坐標(biāo)(X0，Y0)；

傳動機(jī)構(gòu)帶動角鋼在打孔設(shè)備內(nèi)移動，傳動機(jī)構(gòu)的傳送方向?yàn)閄軸方向，傳動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動器設(shè)為伺服電機(jī)，伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向和運(yùn)行周期進(jìn)行設(shè)定，控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)定伺服電機(jī)傳送工件的距離，工件傳送設(shè)定距離時(shí)，伺服電機(jī)停止傳動，工件停止，刀具對工件對應(yīng)位置進(jìn)行打孔，工件打孔完成后，伺服電機(jī)啟動，伺服電機(jī)繼續(xù)傳送工件，完成一次打孔，進(jìn)行下一次打孔；

角鋼進(jìn)入打孔設(shè)備后，視覺監(jiān)控設(shè)備持續(xù)運(yùn)行，給定光源保持設(shè)定照度，圖像采集裝置進(jìn)行周期性圖像采集，圖像采集裝置對設(shè)定步長的工件長度進(jìn)行圖像采集，圖像采集裝置連接到圖像處理器，圖像處理器接收圖像并對圖像識別、分析；

圖像處理器識別圖像中的孔的圓心位置坐標(biāo)(X1ci，Y1ci)和(X1ci，Y2ci)，以及孔徑R1i和R2i，并且圖像處理器提取到的數(shù)據(jù)信息與設(shè)定加工信息進(jìn)行比對。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的在線檢測方法，其特征在于：所述伺服電機(jī)上設(shè)有電機(jī)編碼器，電機(jī)編碼器連接到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)接收到伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向、轉(zhuǎn)動速率信號；

打孔設(shè)備上連接有行程編碼器，行程編碼器連接到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)接收工件的傳動方向、傳動距離的信號；

控制系統(tǒng)對伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向、轉(zhuǎn)動速率信號和工件的傳動方向、傳動距離信號進(jìn)行比對，判斷兩個(gè)編碼器測得的數(shù)據(jù)是否一致，如果一致，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，繼續(xù)工作，如果不一致，控制系統(tǒng)向報(bào)警裝置發(fā)送警報(bào)信號，停機(jī)檢修。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的在線檢測方法，其特征在于：工件上的任意一個(gè)孔圓心與初始位置坐標(biāo)的距離，所述圖像處理器識別到的圖像圓心的X軸位置坐標(biāo)X1ci、X2ci，X1ci到X0的實(shí)際距離為X1ci與行程編碼器記錄的工件傳動距離的和，X2ci到X0的實(shí)際距離為X2ci與行程編碼器記錄的工件傳動距離的和。