[發明專利]一種歸零控制系統及歸零控制方法

有效

• 申請號: 201911090093.0
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN110955174B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 請求不公布姓名
• 申請（專利權）人: 鄭州海為電子科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 鄭州知己知識產權代理有限公司 41132
• 代理人: 季發軍

1.一種歸零控制系統，適用于對設備本身發生偏轉的檢測及歸零控制，該設備包括給內筒提供動力的壓機、內筒及起支撐內筒作用的外筒，所述的外筒固定于地面保持相對靜止，所述的內筒位于外筒內并由滑環彈性支撐，所述的滑環可沿外筒在水平方向平移和轉動，其特征在于，該歸零控制系統包括用于控制壓機將內筒移動至初始位置的控制單元、用于實時測量內筒發生的水平和角度位移的視覺識別單元及用于向控制單元發出操控命令的上位機；

所述的控制單元包括控制主機，所述的控制主機包括CPU模塊、繼電器模塊及CAN通訊模塊，所述的CPU模塊與視覺識別單元連接，所述的繼電器模塊通過電磁閥與壓機電性連接，所述的CAN通訊模塊與上位機連接，所述的控制主機通過轉換器與觸摸顯示屏連接；

所述的視覺識別單元包括單目相機和標識板，所述的標識板中心設有“十”字標識，所述的標識板固定安裝在內筒底部外側對應內筒筒壁的位置，所述的標識板的寬度大于等于內筒的筒壁厚度，所述的單目相機的鏡頭與標識板保持垂直狀態，所述的單目相機與標識板之間設置有光源，所述的單目相機的前端鏡頭到標識板距離為180mm--220mm，所述的單目相機后端到標識板距離為280mm--320mm，光源到標識板距離為160mm--200mm，所述的單目相機采集的圖像由圖像采集卡采集，并發送至安裝圖像處理軟件的工控機中，所述的視覺識別單元還包括圖像處理軟件，圖像采集卡將圖像傳送到圖像處理軟件，圖像處理軟件進行圖像分析處理并將處理結果輸出。

2.根據權利要求1所述歸零控制系統，其特征在于，所述的控制主機為CompactRIO主機。

3.根據權利要求1所述歸零控制系統，其特征在于，該歸零控制系統還包括單元箱，所述的觸摸顯示屏設置在單元箱的一側壁上，所述的控制單元和視覺識別單元都設置在單元箱內部。

4.根據權利要求3所述歸零控制系統，其特征在于，所述的圖像處理軟件采用cognexvisonpro視覺處理軟件。

5.根據權利要求4所述歸零控制系統，其特征在于，所述的圖像處理軟件進行圖像分析處理包括如下過程：圖像預處理、特征提取與選擇及圖像分析；

所述的圖像預處理是對采集的圖像采用直方圖處理方法進行圖像增強，并對圖像的整體灰度分布進行統計；

所述的特征提取與選擇是根據上述統計的圖像的整體灰度分析出不同的特征點，提取十字標作為特征值；

所述的圖像分析使用軟件的測量功能對提取的特征點及特征線進行分析計算。

6.使用以上1-5任意權利要求所述的歸零控制系統的歸零控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1.首先調試安裝歸零控制系統，并安裝標識板到待測設備的內筒上；

S2.將待測設備調整至零點位置，單目相機對標識板取像，測量出當前中心點位置、角度檢測特征線，并設置基準線；

S3.待測設備運動時，相機對標識板取像，圖像處理軟件測量出運動后當前中心點位置、角度特征線的偏轉角度；

S4.圖像處理軟件測量出上步測量的中心點坐標及角度特征線的偏轉角度，計算出中心點坐標值與原始中心點的坐標差值以及角度特征線與原始角度特征線的角度差值，并將結果輸出至顯示屏及上傳至上位機；

S5.上位機給控制主機發送歸零命令，當控制主機接受到歸零命令后，驅動歸零壓機歸零，歸零到位或者歸零過程超過2秒，表示歸零到位。