[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

本發明涉及一種基于在線視覺檢測的繞線機工藝控制方法，通過繞線工藝控制系統實現，繞線工藝控制系統包括繞線機、測行程傳感器、拍攝裝置和處理器，其中測行程傳感器安裝在繞線機上，繞線機包括平移臺和排線器，拍攝裝置安裝在平移臺上，本發明對原有繞線機進行創新改進，增加了測行程傳感器、拍攝裝置和處理器，通過實時和非接觸的方式測量繞線工藝中的關鍵參數，以該關鍵參數為依據獲取繞線過程中的線圈長度，并自動判斷何時停止繞線，何時進行換向并自動完成繞線換向，實現了繞線過程自動化，大大節省了人力成本；同時還設計了繞線質量控制方法，有效避免了繞線過程中出現疊繞、間隙等質量問題，顯著提高了產品質量。

技術領域

本發明涉及一種基于在線視覺檢測的繞線機工藝控制方法，屬于智能裝備技術領域。

背景技術

繞線機是用于繞制各類磁感線圈的特殊機床，其結構包括主軸、夾頭、平移臺、排線器，夾頭用于夾持線圈骨架，夾頭由主軸帶動旋轉進行漆包線纏繞，排線器以一定的張力從料滾上抽取漆包線，并隨著線圈的繞制由平移臺帶動行走，使待繞線與骨架保持合適相對位置，保證螺線管排繞的相對均勻，平移臺的運動速度與主軸的轉速需要根據線徑不同進行預先設置。這種繞線機也存在一些問題，由于漆包線的直徑在容差范圍內有微小變化，而平移臺運動速度與主軸轉速是固定的，會導致排繞不均，疊繞，凹陷等質量缺陷；在繞制多層螺線管時，傳統繞線機缺乏自動換向功能，需要專人不間斷操作，人力成本高；一些線圈需要測量繞制長度，也需要人工進行離線測量，效率低下。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的上述缺陷，提供一種基于在線視覺檢測的繞線機工藝控制方法，在傳統繞線機的結構基礎上，采用機器視覺檢測方法，使繞線過程形成檢測-控制-檢測的閉環，豐富機床功能，提升產品質量、節省人力成本。

本發明的上述目的主要是通過如下技術方案予以實現的：

一種基于在線視覺檢測的繞線機工藝控制方法，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、測行程傳感器、拍攝裝置和處理器，其中測行程傳感器安裝在繞線機上，繞線機包括平移臺和排線器，拍攝裝置安裝在平移臺上，具體實現方法如下：

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

步驟(二)、處理器控制繞線機啟動，平移臺帶動排線器運動，從待繞線骨架的繞線起點開始繞線；

步驟(三)、拍攝裝置將實時拍攝的繞線過程圖像發送給處理器，測行程傳感器將讀取的繞線過程讀數發送給處理器；處理器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的繞線起點讀數，實時計算待繞線骨架上的繞線線圈長度；

步驟(四)、處理器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，則處理器控制繞線機停止繞線操作；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的換向起始點，則處理器控制繞線機繼續繞線操作；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的換向起始點時，則處理器控制繞線機進行換向，繼續下一層繞線操作。

在上述在線視覺檢測的繞線機工藝控制方法中，所述步驟(三)中處理器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的繞線起點讀數，實時計算待繞線骨架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；