[發明專利]一種基于在線視覺檢測的繞線機工藝控制方法

有效

• 申請號: 201811354930.1
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN109378207B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 王昊;陳志鴻;梁斌焱;王燕波;廖瑜
• 申請（專利權）人: 北京精密機電控制設備研究所
• 主分類號: H01F41/06
• 分類號: H01F41/06;H01F41/066
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

1.一種基于在線視覺檢測的繞線機工藝控制方法，其特征在于：通過繞線工藝控制系統實現，所述繞線工藝控制系統包括繞線機(1)、測行程傳感器(2)、拍攝裝置(3)和處理器(4)，其中測行程傳感器(2)安裝在繞線機(1)上，繞線機(1)包括平移臺(1-1)和排線器(1-2)，拍攝裝置(3)安裝在平移臺(1-1)上，具體實現方法如下：

步驟(一)、拍攝裝置(3)對待繞線骨架(5)拍攝圖像，從圖像中獲得待繞線骨架(5)上繞線起點的像素坐標，同時讀取測行程傳感器(2)的繞線起點讀數，并將所述繞線起點的像素坐標和測行程傳感器(2)繞線起點讀數發送給處理器(4)；

步驟(二)、處理器(4)控制繞線機(1)啟動，平移臺(1-1)帶動排線器(1-2)運動，從待繞線骨架(5)的繞線起點開始繞線；

步驟(三)、拍攝裝置(3)將實時拍攝的繞線過程圖像發送給處理器(4)，測行程傳感器(2)將讀取的繞線過程讀數發送給處理器(4)；處理器(4)根據所述繞線過程圖像、繞線過程讀數、繞線起點的像素坐標以及測行程傳感器(2)的繞線起點讀數，實時計算待繞線骨架(5)上的繞線線圈長度；

步驟(四)、處理器(4)對繞線線圈長度進行判斷，若繞線線圈長度達到設定的線圈長度，則處理器(4)控制繞線機(1)停止繞線操作；若繞線線圈長度未達到設定的線圈長度，且未到達待繞線骨架(5)的換向起始點，則處理器(4)控制繞線機(1)繼續繞線操作；若繞線線圈長度未達到設定的線圈長度，且已到達待繞線骨架(5)的換向起始點時，則處理器(4)控制繞線機(1)進行換向，繼續下一層繞線操作；

所述步驟(三)中處理器(4)根據所述繞線過程圖像、繞線過程讀數、繞線起點的像素坐標以及測行程傳感器(2)的繞線起點讀數，實時計算待繞線骨架(5)上的繞線線圈長度的具體方法如下：

L＝(s-s₀)+(y-y₀)×p

其中：

L為繞線線圈的長度；

s為測行程傳感器沿待繞線骨架軸線方向的繞線過程讀數；

s₀為測行程傳感器沿待繞線骨架軸線方向的繞線起點讀數；

y為當前繞線位置沿待繞線骨架軸線方向的像素坐標；

y₀為繞線起點沿待繞線骨架軸線方向的像素坐標；

p為像素坐標到世界坐標的仿射變換系數。

2.根據權利要求1所述的繞線機工藝控制方法，其特征在于：使用hough edge直線邊緣檢測方法從繞線過程圖像中識別當前繞線位置，并確定當前繞線位置沿待繞線骨架(5)軸線方向的坐標y。

3.根據權利要求1或2所述的繞線機工藝控制方法，其特征在于：所述測行程傳感器(2)為光柵尺、磁柵尺或激光測距儀。

4.根據權利要求1或2所述的繞線機工藝控制方法，其特征在于：所述步驟(四)中待繞線骨架(5)的換向起始點與待繞線骨架(5)末端的距離為3～5mm。

5.根據權利要求1或2所述的繞線機工藝控制方法，其特征在于：所述步驟(四)中處理器(4)控制繞線機(1)進行換向的具體方法如下：

(4.1)當處理器(4)檢測到當前繞線位置到達待繞線骨架(5)的換向起始點時，發出控制指令，使繞線機(1)減速；

(4.2)、待當前繞線位置與待繞線骨架(5)末端的距離為2～3mm時，點動平移臺(1-1)，使得當前繞線角度垂直于待繞線骨架(5)的軸線；

(4.3)、待當前繞線位置接觸到待繞線骨架(5)末端，當前繞線自動排繞到下一層，繞線方向自動折返，此時排線器(1-2)仍保持原繞線方向移動，待當前繞線角度達到設定角度時，控制排線器(1-2)換向；其中所述當前繞線角度為當前繞線與待繞線骨架軸線沿繞制方向的夾角。

6.根據權利要求5所述的繞線機工藝控制方法，其特征在于：所述步驟(4.3)中設定角度為75°～85°。

7.根據權利要求5所述的繞線機工藝控制方法，其特征在于：所述步驟(4.1)中繞線機(1)減速后的速度為原速度的30％～50％。