一种深轴孔贴合率自动视觉检测系统及其方法与流程

文档序号:11228634阅读:541来源:国知局
一种深轴孔贴合率自动视觉检测系统及其方法与流程
本发明属于装配质量检测的
技术领域
,尤其涉及一种深轴孔贴合率自动视觉检测系统及其方法。
背景技术
:目前,在装配质量检测领域,特别是深轴孔装配质量检测中关于深轴孔贴合率的检测,广泛使用红丹粉目测观察技术。具体操作时由检测人员将调制好的红丹粉涂料均匀的涂抹在检测量规表面,将涂抹红丹粉涂料的检测量规放入到待测深轴孔内部充分接触,取出检测量规,人工目视对深轴孔内表面的涂料分布情况进行检查,以此判断深轴孔贴合率。然而,现有的红丹粉目测观察法检测深轴孔贴合率存在一定的不足。由于人工操作和观察存在一定主观性,检测结果缺乏统一标准;同时现有检测方法没有检测数据可追溯,不利于行业进行质量跟踪与管理。综上所述,如何解决深轴孔装配质量检测中关于深轴孔贴合率检测的问题,尚缺乏有效的解决方案。技术实现要素:本发明为了解决上述问题,克服现有技术中存在的无法自动、准确、实时解决深轴孔装配质量检测中关于深轴孔贴合率检测的问题,提供一种深轴孔贴合率自动视觉检测系统及其方法。为了实现上述目的,本发明采用如下一种技术方案:一种深轴孔贴合率自动视觉检测系统,该系统包括:机械运动控制模块,所述机械运动控制模块采用plc控制待测轴孔水平方向的伺服旋转和图像采集模块竖直方向的直线运动,图像采集模块与待测轴孔件的轴孔内表面的距离不变且相对匀速运动;和图像采集处理模块,所述图像采集处理模块包括图像采集模块和图像处理模块,所述图像处理模块获取所有图像采集模块采集的待测轴孔件的轴孔内孔壁的图像信息,识别图像信息计算待测轴孔件的深轴孔贴合率,并判定待测轴孔件的深轴孔贴合率是否合格。进一步的,所述机械运动控制模块包括plc控制器、纵向直线运动模块和横向旋转运动模块;所述纵向直线运动模块包括步进电机和步进电机驱动器;所述横向旋转运动模块包括伺服电机和伺服电机驱动器;所述plc控制器依次与所述步进电机驱动器、步进电机、图像采集模块连接;plc控制器通过控制所述步进电机驱动器驱动步进电机带动图像采集模块进行竖直方向的直线运动;所述plc控制器依次与所述伺服电机驱动器、伺服电机、待测轴孔件连接;plc控制器通过控制所述伺服电机驱动器驱动伺服电机带动待测轴孔件进行水平方向的伺服旋转。进一步的,所述纵向直线运动模块还包括直线滑台,所述直线滑台上设置滚珠丝杠和连接滑块,所述连接滑块沿滚珠丝杠上下移动,所述图像采集模块通过连接滑块安装于直线滑台上,所述直线滑台与步进电机连接;plc控制器通过控制所述步进电机驱动器驱动步进电机带动直线滑台上的图像采集模块进行竖直方向的直线运动。进一步的,所述直线滑台上设置行程开关模块,所述行程开关模块沿所述直线滑台自上而下依次设置上端极限行程限位开关、停止开关、减速开关和下端极限行程限位开关;所述上端极限行程限位开关与所述下端极限行程限位开关分别用于系统故障时阻止所述图像采集模块冲出所述直线滑台的行程范围;所述减速开关用于所述图像采集模块采集完图像信息返回原点位置时由快速移动转换为低速运动;所述停止开关用于所述图像采集模块停止于设定好的原点位置。进一步的,所述极限行程限位开关采用第一位置传感器,所述停止开关采用第二位置传感器,所述减速开关采用第三位置传感器,所述下端极限行程限位开关采用第四位置传感器。进一步的,所述横向旋转运动模块还包括定位座,所述定位座上设置减速器,所述减速器分别与所述伺服电机、待测轴孔件连接,所述横向旋转运动模块均安装于待测轴孔件下侧,plc控制器通过控制所述伺服电机驱动器驱动伺服电机通过减速器带动待测轴孔件进行水平方向的伺服旋转。进一步的,所述横向旋转运动模块还包括光电传感器,所述光电传感器用于检测水平方向上待测轴孔件的旋转,待测轴孔件每旋转一周所述光电传感器向图像处理模块发送一次脉冲信号。进一步的,所述图像采集模块或所述连接滑块上设置第五位置传感器,所述第五位置传感器用于采集图像采集模块的实际位置信息,并将图像采集模块的实际位置信息传输至plc控制器,plc控制器将图像采集模块的实际位置信息传输至所述图像处理模块。进一步的,所述图像采集模块采用ccd线阵相机组件,所述ccd线阵相机组件包括ccd线阵相机和检测探头,所述检测探头与待测轴孔件的轴孔内表面的距离不变且相对匀速运动,所述ccd线阵相机扫取待测轴孔件的轴孔内孔壁的图像信息。进一步的,所述图像处理模块采用计算机进行获取所有图像采集模块采集的待测轴孔件的轴孔内孔壁的图像信息,识别图像信息计算待测轴孔件的深轴孔贴合率,并判定待测轴孔件的深轴孔贴合率是否合格;所述图像处理模块还用于在步进电机启动和停止时校对设定的位置信息与plc控制器获取的实际位置信息,确定合适的图像信息采集时间对待测轴孔件的轴孔内孔壁的图像信息进行采集,并在计算机的人机交互模块中显示采集的图像信息和计算出的待测轴孔件的深轴孔贴合率以及待测轴孔件的深轴孔贴合率是否合格的结果。进一步的,该系统还包括指示模块,所述指示模块包括正在检测指示模块、等待操作指示模块、电源指示模块和报警指示模块,所述正在检测指示模块通过plc逻辑控制用于指示该系统处于深轴孔贴合率检测过程中,所述等待操作指示模块通过plc逻辑控制用于指示该系统处于深轴孔贴合率检测完毕等待下一步操作过程中,所述正在检测指示模块和所述等待操作指示模块之间采用互锁,所述报警指示模块同过plc逻辑控制用于该系统出现故障时的报警指示,所述电源指示模块用于该系统的电源通电指示。本发明为了解决上述问题,克服现有技术中存在的无法自动、准确、实时解决深轴孔装配质量检测中关于深轴孔贴合率检测的问题,提供一种深轴孔贴合率自动视觉检测系统及其方法。为了实现上述目的,本发明采用如下另一种技术方案:一种深轴孔贴合率自动视觉检测方法,该方法基于上述一种深轴孔贴合率自动视觉检测系统,该方法的具体步骤包括:(1)将待测轴孔件安装于横向旋转运动模块中的定位座上,开始检测;(2)在人机交互界面中选择自动检测或分步检测,plc控制机械运动控制模块的待测轴孔水平方向的伺服旋转和至少一组图像采集模块竖直方向的直线运动,图像采集模块与待测轴孔件的轴孔内表面的距离不变且相对匀速运动,图像采集模块由原点位置向设定的图像采集位置沿竖直方向直线运动,所有图像采集模块采集待测轴孔件的轴孔内孔壁的图像信息,所述图像处理模块获取并识别图像信息,计算待测轴孔件的深轴孔贴合率,判定待测轴孔件的深轴孔贴合率是否合格;(3)图像采集完成后,图像采集模块返回原点位置。进一步的,所述步骤(1)中,横向旋转运动模块上的光电传感器检测水平方向上待测轴孔件的旋转,待测轴孔件每旋转一周向图像采集模块发送一次光电脉冲信号,图像采集可以是任意相邻两个脉冲信号的间隔时间。进一步的,所述步骤(1)中,开始检测前,纵向直线运动模块自动开机复位,返回原点位置。本发明通过,纵向直线运动模块自动开机复位的功能,避免了由于故障或断电等原因可能会使步进电机带动图像采集模块停在直线滑台任意位置的出现,增加了检测的准确度。进一步的,所述步骤(2)中的自动检测的具体步骤为:步进电机带动图像采集模块运行至设定好的采像位置,plc控制器通过第五位置传感器获取图像采集模块的实际位置信息,并将实际位置信息传输至图像处理模块,图像处理模块在步进电机启动和停止时校对设定的位置信息与plc控制器获取的实际位置信息得到图像采集位置,确定合适的图像信息采集时间对待测轴孔件的轴孔内孔壁的图像信息进行采集,具体为图像采集模块到达校对后的图像采集位置后的第一个光电脉冲信号和第二个光电脉冲信号之间进行待测轴孔件的轴孔内孔壁的图像信息的采集;图像采集模块将采集的待测轴孔件的轴孔内孔壁的图像信息传输至图像处理模块,图像处理模块识别图像信息,计算待测轴孔件的深轴孔贴合率,判定待测轴孔件的深轴孔贴合率是否合格;在人机交互模块中显示采集的图像信息和计算出的待测轴孔件的深轴孔贴合率以及待测轴孔件的深轴孔贴合率是否合格的结果。进一步的,所述步骤(2)中分步检测的具体步骤为:图像采集模块处于原点位置时,在人机交互模块中点击第一取像位置;步进电机带动图像采集模块运行至第一取像位置并停止,若需要采集此处待测轴孔件的轴孔内孔壁的图像信息,点击“拍摄”在点击之后的两个相邻的光电脉冲信号之间获取待测轴孔件的轴孔内孔壁的图像信息;若不需要采集,通过人机交互模块实时观测联轴节轴孔内表面图像;完成以上操作之后,在人机交互模块中点击第二取像位置,待图像采集模块抵达第二取像位置后重复上述步骤进行相应的取像或者实时观察;完成以上拍摄或观察操作,在人机交互模块中点击原点,步进电机复位,保存采集的待测轴孔件的轴孔内孔壁的图像信息,或者点击第一取像位置返回第一取像位置继续进行其他操作。进一步的,所述步骤(3)中图像采集模块返回原点位置后,纵向直线运动模块自动校准原点位置。本发明通过自动校准原点位置的功能,避免了纵向直线运动模块累积误差的出现,增加了检测精度。本发明的有益效果:1.本发明的一种深轴孔贴合率自动视觉检测系统及其方法,机械运动控制模块以plc为核心,通过plc控制器控制步进电机进而带动竖直方向直线滑台运动,以ccd线阵相机为主的图像采集模块安装于直线滑台上;通过plc控制器控制伺服电机进而通过减速器驱动安装于安装座上的轴孔件旋转;通过plc控制器控制指示灯实时显示该检测系统的工作状态。2.本发明的一种深轴孔贴合率自动视觉检测系统及其方法,开始检测前,纵向直线运动模块自动开机复位,返回原点位置;通过纵向直线运动模块自动开机复位的功能,避免了由于故障或断电等原因可能会使步进电机带动图像采集模块停在直线滑台任意位置的出现,增加了检测的准确度。在完成检测图像采集模块返回原点位置后,纵向直线运动模块自动校准原点位置。通过自动校准原点位置的功能,避免了纵向直线运动模块累积误差的出现,增加了检测精度。3.本发明的一种深轴孔贴合率自动视觉检测系统及其方法,图像采集模块可以根据实际工况多点停靠,对不同深度的轴孔内壁图像进行摄取,最后将多幅图像拼接处理,实现了轴孔长度大的深轴孔贴合率检测。4.本发明的一种深轴孔贴合率自动视觉检测系统及其方法,机械运动控制模块与图像采集处理模块之间通讯连接,且系统具有自动检测和分步检测两种可选功能,通过计算机控制plc控制器,进而控制整个系统的机械运动,自动检测自动完成图像的获取及分析计算,极大简化了操作流程,分步检测可实时观测轴孔内壁图像,用于系统的调试或者日后其它功能的开发需求。5.本发明的一种深轴孔贴合率自动视觉检测系统及其方法,控制精确,在机器的控制过程中非常可靠,相比传统的人工目视检测,本系统检测准确度高,可重复性高,并且实现了检测信息的实时保存,大大降低了劳动强度,初步试验获得了用户良好的使用反馈。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明的系统结构示意图;图2是本发明的纵向直线运动模块结构示意图;图3是本发明的人机交互模块结构示意图;图4是本发明的原点位置回归程序段;图5是本发明的检测状态程序段;图6是本发明的超行程报警功能程序段;其中,1-机械运动控制模块,2-图像采集模块,3-图像处理模块,4-plc控制器,5-步进电机驱动器,6-步进电机,7-伺服电机驱动器,8-伺服电机,9-ccd线阵相机,10-检测探头,11-待测轴孔件,12-减速器,13-指示模块,14-位置传感器,15-人机交互模块,16-图像处理单元,17-光电传感器,18-直线滑台,19-连接滑块,20-滚珠丝杠,21-上端极限行程限位开关,22-停止开关,23-减速开关,24-下端极限行程限位开关。具体实施方式:应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
技术领域
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。实施例1:正如
背景技术
所介绍的,现有技术中存在的无法自动、准确、实时解决深轴孔装配质量检测中关于深轴孔贴合率检测的问题,提供一种深轴孔贴合率自动视觉检测系统及其方法。为了实现上述目的,本发明采用如下一种技术方案:一种深轴孔贴合率自动视觉检测系统,如图1所示,该系统包括:机械运动控制模块1,所述机械运动控制模块1采用plc控制待测轴孔水平方向的伺服旋转和图像采集模块2竖直方向的直线运动,图像采集模块2与待测轴孔件11的轴孔内表面的距离不变且相对匀速运动;和图像采集处理模块,所述图像采集处理模块包括图像采集模块2和图像处理模块3,所述图像处理模块3获取所有图像采集模块2采集的待测轴孔件11的轴孔内孔壁的图像信息,识别图像信息计算待测轴孔件11的深轴孔贴合率,并判定待测轴孔件11的深轴孔贴合率是否合格。图像采集处理模块中还包括人机交互模块15,人机交互模块15用于操作指令的输入,以及显示采集的图像信息和计算出的待测轴孔件11的深轴孔贴合率以及待测轴孔件11的深轴孔贴合率是否合格的结果。在本实施例中,图像处理模块3及人机交互模块15均为计算机中采用c#计算机编程语言编写的软件模块。如图1所示,在本实施例中,所述机械运动控制模块1包括plc控制器4、纵向直线运动模块和横向旋转运动模块;所述纵向直线运动模块包括步进电机6和步进电机驱动器5;所述横向旋转运动模块包括伺服电机8和伺服电机驱动器7;所述plc控制器4依次与所述步进电机驱动器5、步进电机、图像采集模块2连接;plc控制器4通过控制所述步进电机驱动器5驱动步进电机带动图像采集模块2进行竖直方向的直线运动;所述plc控制器4依次与所述伺服电机驱动器7、伺服电机8、待测轴孔件11连接;plc控制器4通过控制所述伺服电机驱动器7驱动伺服电机8带动待测轴孔件11进行水平方向的伺服旋转。如图1所示,在本实施例中,所述横向旋转运动模块还包括定位座,所述定位座上设置减速器12,所述减速器12分别与所述伺服电机8、待测轴孔件11连接,所述横向旋转运动模块均安装于待测轴孔件11下侧,plc控制器4通过控制所述伺服电机驱动器7驱动伺服电机8通过减速器带动待测轴孔件11进行水平方向的伺服旋转。如图1所示,在本实施例中,所述图像采集模块2采用ccd线阵相机组件,所述ccd线阵相机组件包括ccd线阵相机9和检测探头10,所述检测探头10与待测轴孔件11的轴孔内表面的距离不变且相对匀速运动,所述ccd线阵相机9扫取待测轴孔件11的轴孔内孔壁的图像信息。如图2所示,在本实施例中,所述纵向直线运动模块还包括直线滑台18,所述直线滑台18上设置滚珠丝杠20和连接滑块19,所述连接滑块19沿滚珠丝杠20上下移动,所述图像采集模块2通过连接滑块19安装于直线滑台18上,所述直线滑台18与步进电机6连接;plc控制器4通过控制所述步进电机驱动器5驱动步进电机6带动直线滑台18上的图像采集模块2进行竖直方向的直线运动。所述直线滑台18上设置行程开关模块,所述行程开关模块沿所述直线滑台18自上而下依次设置上端极限行程限位开关21、停止开关22、减速开关23和下端极限行程限位开关24;所述上端极限行程限位开关21与所述下端极限行程限位开关24分别用于系统故障时阻止所述图像采集模块2冲出所述直线滑台18的行程范围;所述减速开关23用于所述图像采集模块2采集完图像信息返回原点位置时由快速移动转换为低速运动;所述停止开关22用于所述图像采集模块2停止于设定好的原点位置。在本实施例中,位置传感器14包括第一位置传感器、第二位置传感器、第三位置传感器、第四位置传感器和第五位置传感器。所述极限行程限位开关采用第一位置传感器,所述停止开关22采用第二位置传感器,所述减速开关23采用第三位置传感器,所述下端极限行程限位开关24采用第四位置传感器。在本实施例中,所述横向旋转运动模块还包括光电传感器17,所述光电传感器17用于检测水平方向上待测轴孔件11的旋转,待测轴孔件11每旋转一周所述光电传感器17向图像处理模块3的图像处理单元16发送一次脉冲信号。图像处理单元16采用图像采集卡。在本实施例中,所述图像采集模块2或所述连接滑块19上设置第五位置传感器,所述第五位置传感器用于采集图像采集模块2的实际位置信息,并将图像采集模块2的实际位置信息传输至plc控制器4,plc控制器4将图像采集模块2的实际位置信息传输至所述图像处理模块3。在本实施例中,所述图像处理模块3采用计算机进行获取所有图像采集模块2采集的待测轴孔件11的轴孔内孔壁的图像信息,识别图像信息计算待测轴孔件11的深轴孔贴合率,并判定待测轴孔件11的深轴孔贴合率是否合格;所述图像处理模块3还用于在步进电机6启动和停止时校对设定的位置信息与plc控制器4获取的实际位置信息,确定合适的图像信息采集时间对待测轴孔件11的轴孔内孔壁的图像信息进行采集,并在计算机的人机交互模块15中显示采集的图像信息和计算出的待测轴孔件11的深轴孔贴合率以及待测轴孔件11的深轴孔贴合率是否合格的结果。人机交互模块15的显示界面如图3所示。在本实施例中,该系统还包括指示模块13,所述指示模块13包括正在检测指示模块、等待操作指示模块、电源指示模块和报警指示模块,所述正在检测指示模块通过plc逻辑控制用于指示该系统处于深轴孔贴合率检测过程中,所述等待操作指示模块通过plc逻辑控制用于指示该系统处于深轴孔贴合率检测完毕等待下一步操作过程中,所述正在检测指示模块和所述等待操作指示模块之间采用互锁,所述报警指示模块同过plc逻辑控制用于该系统出现故障时的报警指示,所述电源指示模块用于该系统的电源通电指示。实施例2:正如
背景技术
所介绍的,现有技术中存在嵌入式设备无法对连续视频数据进行快速处理,以及在处理高流量和实时流数据时带宽、延迟和可用性中存在的问题,提供一种基于深度学习的分布嵌入式实时视频流处理系统及方法,该系统及方法大幅度地提高了视频流处理的效率,减少了嵌入式设备的功耗。为了实现上述目的,本实施例采用如下一种技术方案:本发明为了解决上述问题,克服现有技术中存在的无法自动、准确、实时解决深轴孔装配质量检测中关于深轴孔贴合率检测的问题,提供一种深轴孔贴合率自动视觉检测系统及其方法。为了实现上述目的,本发明采用如下另一种技术方案:一种深轴孔贴合率自动视觉检测方法,该方法基于上述一种深轴孔贴合率自动视觉检测系统,该方法的具体步骤包括:(1)将待测轴孔件11安装于横向旋转运动模块中的定位座上,开始检测;(2)在人机交互界面中选择自动检测或分步检测,plc控制机械运动控制模块1的待测轴孔水平方向的伺服旋转和至少一组图像采集模块2竖直方向的直线运动,图像采集模块2与待测轴孔件11的轴孔内表面的距离不变且相对匀速运动,图像采集模块2由原点位置向设定的图像采集位置沿竖直方向直线运动,所有图像采集模块2采集待测轴孔件11的轴孔内孔壁的图像信息,所述图像处理模块3获取并识别图像信息,计算待测轴孔件11的深轴孔贴合率,判定待测轴孔件11的深轴孔贴合率是否合格;(3)图像采集完成后,图像采集模块2返回原点位置。在本实施例中,所述步骤(1)中,横向旋转运动模块上的光电传感器检测水平方向上待测轴孔件11的旋转,待测轴孔件11每旋转一周向图像采集模块2发送一次光电脉冲信号,图像采集可以是任意相邻两个脉冲信号的间隔时间。在本实施例中,所述步骤(1)中,开始检测前,纵向直线运动模块自动开机复位,返回原点位置。本发明通过,纵向直线运动模块自动开机复位的功能,避免了由于故障或断电等原因可能会使步进电机6带动图像采集模块2停在直线滑台18任意位置的出现,增加了检测的准确度。在本实施例中,所述步骤(2)中的自动检测的具体步骤为:步进电机6带动图像采集模块2运行至设定好的采像位置,plc控制器4通过第五位置传感器获取图像采集模块2的实际位置信息,并将实际位置信息传输至图像处理模块3,图像处理模块3在步进电机6启动和停止时校对设定的位置信息与plc控制器4获取的实际位置信息得到图像采集位置,确定合适的图像信息采集时间对待测轴孔件11的轴孔内孔壁的图像信息进行采集,具体为图像采集模块2到达校对后的图像采集位置后的第一个光电脉冲信号和第二个光电脉冲信号之间进行待测轴孔件11的轴孔内孔壁的图像信息的采集;图像采集模块2将采集的待测轴孔件11的轴孔内孔壁的图像信息传输至图像处理模块3,图像处理模块3识别图像信息,计算待测轴孔件11的深轴孔贴合率,判定待测轴孔件11的深轴孔贴合率是否合格;在人机交互模块15中显示采集的图像信息和计算出的待测轴孔件11的深轴孔贴合率以及待测轴孔件11的深轴孔贴合率是否合格的结果。并可进行后续的命名、保存、查询等。在本实施例中,所述步骤(2)中分步检测的具体步骤为:图像采集模块2处于原点位置时,在人机交互模块15中点击第一取像位置;步进电机6带动图像采集模块2运行至第一取像位置并停止,若需要采集此处待测轴孔件11的轴孔内孔壁的图像信息,点击“拍摄”在点击之后的两个相邻的光电脉冲信号之间获取待测轴孔件11的轴孔内孔壁的图像信息;若不需要采集,通过人机交互模块15实时观测联轴节轴孔内表面图像;完成以上操作之后,在人机交互模块15中点击第二取像位置,待图像采集模块2抵达第二取像位置后重复上述步骤进行相应的取像或者实时观察;完成以上拍摄或观察操作,在人机交互模块15中点击原点,步进电机6复位,保存采集的待测轴孔件11的轴孔内孔壁的图像信息,或者点击第一取像位置返回第一取像位置继续进行其他操作。但从工业现场的应用以及降低操作人员劳动强度方面考虑,分步检测仅用于设备的调试或者日后其它功能的开发需求;目前实际批量检测时只推荐使用自动检测。在本实施例中,所述步骤(3)中图像采集模块2返回原点位置后,纵向直线运动模块自动校准原点位置。本发明通过自动校准原点位置的功能,避免了纵向直线运动模块累积误差的出现,增加了检测精度。在本实施例中,具体说明plc控制器4中plc控制流程。表1为plc编程i/o口分布表。表1输入触点功能输出触点功能x000步进电机减速点y000步进电机脉冲输出x001强制下行y001伺服电机脉冲输出x002强制上行y002步进电机反转信号x003y003等待操作指示x004急停y004检测进行指示x005步进电机停止位置y005上行程警报灯x006上极限限位y006下行程警报灯x007下极限限位y007伺服电机使能信号1)电机驱动控制步进电机6或伺服电机8转动需要向步进电机驱动器5或伺服电机驱动器7发送脉冲,脉冲的数量决定步进电机6或伺服电机8的转数,脉冲频率决定步进电机6或伺服电机8的转速。例如,通过plsyk9000k10000y0000指令向plc控制器4的y000端口输出10000个脉冲,频率是9000hz,使步进电机驱动器5控制步进电机6进行工作。2)指示模块设置本控制系统所涉及到的指示状态有四种:一是正在进行检测;二是检测完毕等待下一步操作;三是设备出现故障时的报警指示;四是电源通电指示。检测进行指示、等待操作指示和报警指示,是通过plc逻辑控制实现的。检测进行和等待操作不能同时指示,可以使用互锁设计。报警指示则采用了闪烁设计,闪烁频率为1秒钟一次。特殊辅助寄存器m8013具有频率为1hz通断功能,所以将其常开触点串入报警指示灯的控制线路中便可实现。3)位置识别设置plc控制器4在自动控制过程中必须时刻能检测到运动部件的位置状态,这需要位置传感器来实现。在直线滑台18上设置行程开关模块,所述行程开关模块沿所述直线滑台18自上而下依次设置上端极限行程限位开关21、停止开关22、减速开关23和下端极限行程限位开关24;所述上端极限行程限位开关21与所述下端极限行程限位开关24分别用于系统故障时阻止所述图像采集模块2冲出所述直线滑台18的行程范围;所述减速开关23用于所述图像采集模块2采集完图像信息返回原点位置时由快速移动转换为低速运动;所述停止开关22用于所述图像采集模块2停止于设定好的原点位置。在每次检测完成后图像采集模块2返回原点位置时首先触碰减速开关23从快速移动转换为低速运动,最后触碰停止开关22图像采集模块2停止于设定好的原点位置。在本实施例中,所述极限行程限位开关采用第一位置传感器,所述停止开关22采用第二位置传感器,所述减速开关23采用第三位置传感器,所述下端极限行程限位开关24采用第四位置传感器。如图4所示为原点位置回归程序段,m8000为开机扫描,开机后随即接通。所以伺服电机8使能信号y007开机后也马上接通,为伺服电机8的运转提供条件;dzrn指令则提供开机复位功能,当图像采集模块2在原点位置时m60触点处于断开状态,dzrn指令不工作,当图像采集模块2不在原点位置时m60触点接通,运行dzrn指令,将图像采集模块2复位到原点位置。如图5所示为检测状态程序段,y003是等待操作指示模块,y004是正在检测指示模块,上极限限位x006和下极限限位x007在正常工作时为常闭状态,对指示模块没有影响。正常运转时,当x005接通时,说明图像采集模块2已经回复原点,此时等待操作指示模块y003常亮,正在检测指示模块y004熄灭;当x005断开时,说明图像采集模块2已经离开原点位置,正在进行检测,此时等待操作指示模块y003熄灭,正在检测指示模块y004常亮。如图6所示为超行程报警功能程序段。y005与y006分别是上行程限报警和下行程限报警,m8013的常开触点串入到了报警控制中。当上端极限行程限位开关21x006接通时,上行程警报灯y005会亮,但由于m8013的作用上行程警报灯会以1hz的频率闪烁报警。下极限情况同理。4)计算机图像处理模块3与plc控制器4的通讯在图像采集模块2运动到取像位置时,plc控制器4将设定的位置信息传递给计算机,来进行后续的图像采集控制。这个过程通过plc控制器4与计算机之间的串口通讯来完成,计算机图像处理模块3csharp程序修改读取plc控制器4的内置寄存器存储数值,其中读写内容必须事先约定。例如,图像采集模块2在第一检测位置时,plc控制器4在寄存器d123中写入内容11,计算机从d123读取到数值11后便获取到了图像采集模块2的位置信息。5)开机复位在设备运行过程中,由于故障或断电等原因可能会使电机停在任意位置,因此,需要使用原点回归指令设置开机复位功能。指令为zrns1s2s3d,其中的s1表示脉冲频率,s2表示低速时的脉冲频率,s3表示减速点信号输入端口,d表示脉冲信号输出端。在执行原点回归时的脉冲频率是20000hz,在近点信号x000接入后便以7000hz的频率输出脉冲,由于相对于x000接入之前速度较慢,所以称之为爬行速度,以这样较慢的速度接近并寻找原点的定位精度较高。在x000复位后,y000脉冲输出口关闭。原点回归结束.其指令为zrnk20000k7000y000.本发明的有益效果:1.本发明的一种深轴孔贴合率自动视觉检测系统及其方法,机械运动控制模块1以plc为核心,通过plc控制器4控制步进电机进而带动竖直方向直线滑台18运动,以ccd线阵相机9为主的图像采集模块2安装于直线滑台18上;通过plc控制器4控制伺服电机进而通过减速器驱动安装于安装座上的轴孔件旋转;通过plc控制器控制指示灯实时显示该检测系统的工作状态。2.本发明的一种深轴孔贴合率自动视觉检测系统及其方法,开始检测前,纵向直线运动模块自动开机复位,返回原点位置;通过纵向直线运动模块自动开机复位的功能,避免了由于故障或断电等原因可能会使步进电机带动图像采集模块2停在直线滑台18任意位置的出现,增加了检测的准确度。在完成检测图像采集模块2返回原点位置后,纵向直线运动模块自动校准原点位置。通过自动校准原点位置的功能,避免了纵向直线运动模块累积误差的出现,增加了检测精度。3.本发明的一种深轴孔贴合率自动视觉检测系统及其方法,图像采集模块2可以根据实际工况多点停靠,对不同深度的轴孔内壁图像进行摄取,最后将多幅图像拼接处理,实现了轴孔长度大的深轴孔贴合率检测。4.本发明的一种深轴孔贴合率自动视觉检测系统及其方法,机械运动控制模块1与图像采集处理模块之间通讯连接,且系统具有自动检测和分步检测两种可选功能,通过计算机控制plc控制器,进而控制整个系统的机械运动,自动检测自动完成图像的获取及分析计算,极大简化了操作流程,检测效率达到1件/min;分步检测可实时观测轴孔内壁图像,用于系统的调试或者日后其它功能的开发需求。5.本发明的一种深轴孔贴合率自动视觉检测系统及其方法,控制精确,在机器的控制过程中非常可靠,相比传统的人工目视检测,本系统检测准确度高,可重复性高,并且实现了检测信息的实时保存,大大降低了劳动强度,初步试验获得了用户良好的使用反馈。以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。当前第1页12
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