CN205580430U - 精密螺旋工件缝隙非接触式在线测控系统 - Google Patents
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Abstract
精密螺旋工件缝隙非接触式在线测控系统，包括设备箱体和显示器控制台，所述的设备箱体内部设有工控机，设备箱体侧面通过显示器支架固定有显示器控制台，设备箱体顶面有X轴方向光学滑轨和Y轴方向光学滑轨，Y轴方向光学滑轨上固定有升降台，所述升降台侧面设有位置传感器，升降台上面安装有工业相机镜头防护罩，工业相机镜头防护罩上面安装有视觉光源，所述视觉光源外侧安装有视觉光源防护罩，视觉光源倾斜放置对准工件。本实用新型采用视觉光源、工业相机和控制系统配合，对精密螺旋工件的缝隙进行在线检测，实时将检测的误差值反馈至控制系统，克服了人眼检测效率低下和不确定性的特点，实现设备的自动控制。
Description
技术领域
本实用新型属于工业自动化视觉检测技术领域，尤其涉及一种精密螺旋工件缝隙非接触式在线测控系统。
背景技术
在工业生产中，在加工完精密螺旋工件后，为确定所生产工件是否达到要求，需要对加工好的精密螺旋工件进行局部结构缝隙宽度检测。在现有的技术中，主要有两种缝隙宽度检测方法，第一是靠人眼进行检测，根据产品的特点，确定检验者使用人眼对产品缝隙宽度进行目测，依靠检验者的主管经验和感知对产品进行缝隙宽度评测；在采用人眼检测方法时，需要对观察距离、角度、灯光强度和视力有很高的要求，检测标准受检测者的心理和精神状态影响较大，由于检测精度较高，对检测者的经验和对产品的感知性要求比较高，人眼检测效率低下，只能做产品抽检，不能进行生产过程中实时在线检测。
第二种检测方法则是借助工业塞尺对产品缝隙宽度检测，对生产完成的产品离线后，由主管部门利用塞尺对缝隙宽度进行抽样检测。普通工业塞尺检测需耗费大量的人力，且长时间复杂单调的工作内容使检测者不能长时间的保持注意力集中，由于塞尺检测是生产完成后的离线检测，不能实时将误差反馈到PLC设备进行调整，故不能实现设备自动调整，出现误差后需要人工对设备进行修复或直接报废产品，同时塞尺检测可能对工件表面造成划痕缺陷等二次伤害。
发明内容
本实用新型为克服上述问题，提供一种精密螺旋工件缝隙非接触式在线测控系统，在检测缝隙宽度时，其检测结果不受检测者的主观因素和普通塞尺接触检测造成二次损伤的影响。
本实用新型所采取的技术方案为：
精密螺旋工件缝隙非接触式在线测控系统，包括设备箱体和显示器控制台，所述的设备箱体呈长方体，设备箱体内部设有变压器和工控机，设备箱体侧面一角固定有显示器支架，显示器支架上安装有显示器旋转轴，显示器旋转轴与显示器控制台相连接，设备箱体顶面两侧对称固定有X轴方向光学滑轨，所述X轴方向光学滑轨上面设有Y轴方向光学滑轨，所述Y轴方向光学滑轨上固定有升降台，所述升降台侧面设有位置传感器，升降台上面安装有工业相机镜头防护罩，所述工业相机镜头防护罩一端设有角度控制台，所述角度控制台一侧安装有视觉光源，所述视觉光源外侧安装有视觉光源防护罩，视觉光源倾斜放置对准工件。
所述Y轴方向光学滑轨可以在X轴方向滑动。
所述升降台可以在Y轴方向光学滑轨上滑动。
所述工业相机镜头防护罩内部安装有工业相机。
本实用新型的有益效果：采用视觉光源、工业相机和控制系统配合，对精密螺旋工件的缝隙进行在线检测，实时将检测的误差值反馈至控制系统，克服了人眼检测效率低下和不确定性的特点，实现设备的自动控制。
附图说明
图1为本实用新型的示意图。
图2为本实用新型的侧视图。
其中：1-设备箱体；2-变压器；3-工控机；4-显示器支架；5-显示器旋转轴；6-显示器控制台；7-工业相机镜头防护罩；8-角度控制台；9-视觉光源；10-视觉光源防护罩；11-升降台；12-位置传感器；13-工件；14-Y轴方向光学滑轨；15-X轴方向光学滑轨。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式进行详细地阐述。
精密螺旋工件缝隙非接触式在线测控系统，包括设备箱体1和显示器控制台6，所述的设备箱体1呈长方体，设备箱体1内部设有变压器2和工控机3，设备箱体1侧面一角固定有显示器支架4，显示器支架4上安装有显示器旋转轴5，显示器旋转轴5与显示器控制台6相连接，设备箱体1顶面两侧对称固定有X轴方向光学滑轨15，所述X轴方向光学滑轨15上面设有Y轴方向光学滑轨14，所述Y轴方向光学滑轨14上固定有升降台11，所述升降台11侧面设有位置传感器12，升降台11上面安装有工业相机镜头防护罩7，所述工业相机镜头防护罩7一端设有角度控制台8，所述角度控制台8一侧安装有视觉光源9，所述视觉光源9外侧安装有视觉光源防护罩10，视觉光源9倾斜放置对准工件13。
所述Y轴方向光学滑轨14可以在X轴方向滑动。
所述升降台11可以在Y轴方向光学滑轨14上滑动。
所述工业相机镜头防护罩7内部安装有工业相机。
在具体检测精密螺旋工件缝隙时，在准备生产该螺旋工件开始，根据被测工件13尺寸规格的不同，在显示器控制台6界面中选择对应的型号选项，型号选项中会提示该规格工件应该有的检测位置，调整内含工业相机和工业相机镜头防护罩7，通过对X轴方向光学滑轨15、Y轴方向光学滑轨14中的刻度尺校对调整工业相机镜头防护罩7在水平面上的位置，由于视觉技术对物距精度要求较高，所以在Y轴方向光学滑轨14上装备位置传感器12，可根据不同规格的工件精准快速的确定Y轴位置；同时结合对升降台11的位置调整使工业相机镜头防护罩7可以精准对准需要检测的工件13位置。
为使抓图效果最佳在防护罩的上端配备视觉光源9，同时可根据工件13型号调整角度控制台8使得打光效果最佳；由于在实际生产过程中螺旋工件焊接点需冷却液冷却，为延长视觉光源9适用寿命，在视觉光源9外部装备视觉光源防护罩10。
工业相机镜头防护罩7的设计和生产是根据其内部定制工业相机和镜头的形状要求，结合现场实际要求通过3D打印技术定制而成，该特殊定制工业相机镜头防护罩7可使内部工业相机和镜头以检测需要的位姿和结合方式固定在其内部，同时靠近检测工件13一端为保护工业镜头不受环境污染特单独定制光学防护镜，利用3D打印技术牢固嵌入。
生产开始后打开显示器控制台6中相关设置，控制视觉光源9打开并调整到合适亮度，打开防护罩内工业相机。在螺旋工件13生产的过程中实时采集到最新生产出来的5条缝隙的视觉图像，通过定制化软件在工控机3中的运行，准确计算实时缝隙的宽度，精度可达到0.02mm。若生产过程中出现超出宽度范围的检测则将错误记录，并将需要调整的数据传输到原设备的PLC中使之即时调整以达到设定缝隙宽度为止。
单个螺旋工件13生产完成后停止检测，为方便螺旋工件13下线，可将视觉光源防护罩10移动至X轴方向光学滑轨15左侧。同时该视觉软件系统可输出该螺旋工件13的测控报告。在生产过程中检测者可根据工作环境需要调整显示器支架4、显示器旋转轴5来调整显示器控制台6的位置。
以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (4)
1.精密螺旋工件缝隙非接触式在线测控系统，其特征在于，包括设备箱体(1)和显示器控制台(6)，所述的设备箱体(1)呈长方体，设备箱体(1)内部设有变压器(2)和工控机(3)，设备箱体(1)侧面一角固定有显示器支架(4)，显示器支架(4)上安装有显示器旋转轴(5)，显示器旋转轴(5)与显示器控制台(6)相连接，设备箱体(1)顶面两侧对称固定有X轴方向光学滑轨(15)，所述X轴方向光学滑轨(15)上面设有Y轴方向光学滑轨(14)，所述Y轴方向光学滑轨(14)上固定有升降台(11)，所述升降台(11)侧面设有位置传感器(12)，升降台(11)上面安装有工业相机镜头防护罩(7)，所述工业相机镜头防护罩(7)一端设有角度控制台(8)，所述角度控制台(8)一侧安装有视觉光源(9)，所述视觉光源(9)外侧安装有视觉光源防护罩(10)，视觉光源(9)倾斜放置对准工件(13)。
2.根据权利要求1所述的精密螺旋工件缝隙非接触式在线测控系统，其特征在于，所述Y轴方向光学滑轨(14)可以在X轴方向滑动。
3.根据权利要求1所述的精密螺旋工件缝隙非接触式在线测控系统，其特征在于，所述升降台(11)可以在Y轴方向光学滑轨(14)上滑动。
4.根据权利要求1所述的精密螺旋工件缝隙非接触式在线测控系统，其特征在于，所述工业相机镜头防护罩(7)内部安装有工业相机。
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