一种轴向多孔道介质外观尺寸自动测量系统及方法
【专利摘要】本发明公开一种轴向多孔道介质外观尺寸自动测量系统及方法，该系统包括：集成控制中心，用于：一、对传感检测子系统采集得到数据信息进行处理分析和缺陷判断；二、对传感检测子系统、物流输送子系统进行时许控制。传感检测子系统，用于但不限于完成对轴向多孔道介质样品外观尺寸参数的传感测量，并将采集得到的数据信息传输给集成控制中心。物流输送子系统，用于根据集成控制中心的时序控制指令，完成对轴向多孔道介质样品进行包括但不限于搬运、剔除、保存操作。本发明实现了轴向多孔道介质样品外观尺寸参数的自动测量、次品剔除，提高了轴向多孔道介质样品外观尺寸测量的准确率和效率，全程无需人工参与，节约人工检测成本。
【专利说明】
一种轴向多孔道介质外观尺寸自动测量系统及方法
技术领域
[0001]本发明涉及轴向多孔道介质外观尺寸自动测量技术领域，尤其涉及一种轴向多孔道介质外观尺寸自动测量系统及方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着机动车辆的使用日益增多，其尾气排放逐渐成为城市空气污染主要因素。为降低机动车尾气排放对城市空气环境质量的影响，整车制造厂均采用轴向多孔道介质样品进行机动车的尾气处理。因此，轴向多孔道介质样品的产品质量将直接关系到尾气处理效果。然而，在轴向多孔道介质样品的生产过程中，极易出现产品外观尺寸质量问题。目前，轴向多孔道介质样品生产厂主要采用人工的方式进行产品外观尺寸参数测量、次品剔除操作。由于检测人员进行长时间工作，容易产生疲劳，使得该人工检测效果无法保证。此外，人力成本的逐年增加，以及现有人工检测无法满足生产线的自动化程度需求，也使得实现轴向多孔道介质样品的外观尺寸自动测量成为了轴向多孔道介质样品生产厂的迫切需求。虽然，针对轴向多孔道介质样品的外观尺寸测量，一些企业设计并制造了相关的机械辅助机构，但各功能的实现并未实现有效集成，同时各功能实现仍以人工操作为主。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于通过一种轴向多孔道介质外观尺寸自动测量系统及方法，来解决以上【背景技术】部分提到的问题。
[0004]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0005]—种轴向多孔道介质外观尺寸自动测量系统，其包括集成控制中心、传感检测子系统以及物流输送子系统；
[0006]所述集成控制中心用于:一、对传感检测子系统采集得到数据信息进行处理分析和缺陷判断;二、对传感检测子系统、物流输送子系统进行时许控制；
[0007]所述传感检测子系统用于但不限于完成对轴向多孔道介质样品外观尺寸参数的传感测量，并将采集得到的数据信息传输给集成控制中心；
[0008]所述物流输送子系统用于根据集成控制中心的时序控制指令，完成对轴向多孔道介质样品进行包括但不限于搬运、剔除、保存操作。
[0009]特别地，所述集成控制中心包括工控机，并利用多路数据采集卡实现与传感检测子系统的数据通讯，完成对轴向多孔道介质样品包括外径尺寸、高度信息在内的读取操作；利用电气驱动接口与物流输送子系统进行控制指令传输，完成对轴向多孔道介质样品进行包括但不限于搬运、次品剔除、转移保存操作。
[0010]特别地，所述集成控制中心具体用于:在处理轴向多孔道介质样品外径尺寸信息时，一方面根据图像传感器的间距，对图像传感器的采集图像数据进行拼接，计算得到轴向多孔道介质样品在当前回转平台旋转角度下三个不同高度的外径值，并进行保存;一方面对轴向多孔道介质样品旋转一周的得到的外径数据进行拟合，从而得到轴向多孔道介质样品包括外径、直角度、弯曲度在内的信息；另一方面对照标准轴向多孔道介质样品的外观尺寸信息，判断当前轴向多孔道介质样品是否为合格品。
[0011]特别地，所述集成控制中心具体用于:在处理轴向多孔道介质样品包括高度在内的信息时，一方面对每个旋转角度下轴向多孔道介质样品上端面外边缘采集得到的多个高度值进行平均处理，剔除测量偏差;一方面对轴向多孔道介质样品旋转一周的得到的高度数据进行分析，从而得到轴向多孔道介质样品高度包括整体平均值、最小值、最大值在内的信息；另一方面对照标准轴向多孔道介质样品的高度尺寸信息，判断当前轴向多孔道介质样品是否为合格品。
[0012]特别地，所述传感检测子系统具体用于:利用回转平台实现轴向多孔道介质样品的旋转，保证轴向多孔道介质样品全方位高度、外径尺寸信息采集。
[0013]特别地，所述传感检测子系统具体用于:利用红外位移传感器工装夹具，一方面将红外位移传感器安装在待检测的轴向多孔道介质样品上端面外边缘的上方，实现轴向多孔道介质样品上端面外边缘高度的测量;一方面由于不同种类的轴向多孔道介质样品具有不同外径尺寸，可调整红外位移传感器的水平位置，保证红外位移传感器正好处于轴向多孔道介质样品上端面外边缘的上方;其中，在某个旋转角度下，传感检测子系统将测量若干个高度数据。
[0014]特别地，所述传感检测子系统具体用于:利用图像传感器工装夹具，一方面调整一对图像传感器的相对距离并将其固定，实现对轴向多孔道介质样品的外径进行图像采集；另一方面，根据不同种类轴向多孔道介质样品高度的不同，将一对图像传感器调整至所需高度，确保获得当前轴向多孔道介质样品上、中、下三个高度水平的图像信息;其中，在某个旋转角度下，传感检测子系统将在上、中、下三个高度下采集若干个外径图片数据。
[0015]特别地，所述物流输送子系统具体用于:通过电气驱动接口完成与集成控制中心的信息通讯，利用上料皮带输送机对轴向多孔道介质样品进行上料输送，并利用转移用推送气缸将轴向多孔道介质样品推送至回转平台上。
[0016]特别地，所述物流输送子系统具体用于:通过电气驱动接口完成与集成控制中心的信息通讯，利用转移用推送气缸将轴向多孔道介质样品推送至下料皮带输送机，当产品质量不符合轴向多孔道介质样品标准件的指标要求时，剔除用推送气缸将轴向多孔道介质样品推送至对应的滚筒输送机，进行剔除操作；当产品质量符合轴向多孔道介质样品标准件的指标要求时，下料皮带输送机将合格的轴向多孔道介质样品进行转移、保存操作。
[0017]本发明还公开了一种利用上述轴向多孔道介质外观尺寸自动测量系统的轴向多孔道介质外观尺寸自动测量方法，包括如下步骤:
[0018]SlOl、轴向多孔道介质外观尺寸自动测量系统上电启动；
[0019]S102、转移用推送气缸将上料皮带输送机上轴向多孔道介质样品推送至回转平台；
[0020]S103、回转平台开始工作，带动轴向多孔道介质样品一起进行旋转运动；
[0021]S104、LED背光源对轴向多孔道介质样品进行打光，图像传感器对轴向多孔道介质样品不同高度的外径投影图像进行图像采集；
[0022]S105、红外位移传感器对轴向多孔道介质样品上端面外边缘进行高度测量；
[0023]S106、图像传感器和红外位移传感器将传感采集得到的数据传输至集成控制中心，集成控制中心进行数据处理、特征提取；
[0024]S107、集成控制中心依据数据分析结果，判断所检测的轴向多孔道介质样品是否为合格品，如果为不合格品即次品，则执行步骤S108，如果为合格品，则执行步骤S109;
[0025]S108、物流输送子系统工位利用下料皮带输送机、剔除用推送气缸、滚筒输送机对轴向多孔道介质样品进行剔除操作，执行步骤S110;
[0026]S109、物流输送子系统工位利用下料皮带输送机对轴向多孔道介质样品进行转运、保存操作，执行步骤S110;
[0027]S110、集成控制中心利用液晶显示屏显示当前轴向多孔道介质样品包括外观尺寸、尚度、是否合格在内的?目息，返回步骤S102。
[0028]本发明提出的一种轴向多孔道介质外观尺寸自动测量系统及方法实现了轴向多孔道介质样品外观尺寸参数的自动测量、次品剔除，提高了轴向多孔道介质样品外观尺寸测量的准确率和效率，全程无需人工参与，节约人工检测成本，适用于轴向多孔道介质样品自动化生产线的产品外观尺寸测量工位。
【附图说明】
[0029]图1为本发明实施例提供的轴向多孔道介质外观尺寸自动测量系统的结构框图；
[0030]图2为本发明实施例提供的轴向多孔道介质外观尺寸自动测量系统的立体结构图；
[0031]图3为本发明实施例提供的轴向多孔道介质外观尺寸自动测量方法流程图。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容，除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，不是旨在于限制本发明。
[0033]请参照图1和图2所示，本实施例中轴向多孔道介质外观尺寸自动测量系统具体包括集成控制中心、传感检测子系统以及物流输送子系统。
[0034]所述集成控制中心用于:一、对传感检测子系统采集得到数据信息进行处理分析和缺陷判断;二、对传感检测子系统、物流输送子系统进行时许控制。
[0035]具体的，所述集成控制中心包括工控机，并以工控机为核心，利用多路数据采集卡实现与传感检测子系统的数据通讯，完成对轴向多孔道介质样品O包括外径尺寸、高度信息在内的读取操作;利用电气驱动接口与物流输送子系统进行控制指令传输，完成对轴向多孔道介质样品O进行包括但不限于搬运、次品剔除、转移保存操作。所述集成控制中心在处理轴向多孔道介质样品O外径尺寸信息时，一方面根据两个图像传感器5的间距，对两个图像传感器5的采集图像数据进行拼接，计算得到轴向多孔道介质样品O在当前回转平台6旋转角度下三个不同高度的外径值，并进行保存;一方面对轴向多孔道介质样品O旋转一周的得到的外径数据进行拟合，从而得到轴向多孔道介质样品O包括外径、直角度、弯曲度在内的信息；另一方面对照标准轴向多孔道介质样品O的外观尺寸信息，判断当前轴向多孔道介质样品O是否为合格品。所述集成控制中心在处理轴向多孔道介质样品O包括高度在内的信息时，一方面对每个旋转角度下轴向多孔道介质样品O上端面外边缘采集得到的多个高度值进行平均处理，剔除测量偏差;一方面对轴向多孔道介质样品O旋转一周的得到的高度数据进行分析，从而得到轴向多孔道介质样品O高度包括整体平均值、最小值、最大值在内的信息；另一方面对照标准轴向多孔道介质样品O的高度尺寸信息，判断当前轴向多孔道介质样品O是否为合格品。
[0036]所述传感检测子系统用于但不限于完成对轴向多孔道介质样品O外观尺寸参数的传感测量，并将采集得到的数据信息传输给集成控制中心。
[0037]具体的，所述传感检测子系统利用回转平台6实现轴向多孔道介质样品O的旋转，保证轴向多孔道介质样品O全方位高度、外径尺寸信息采集。所述传感检测子系统利用红外位移传感器3工装夹具，一方面将红外位移传感器3安装在待检测的轴向多孔道介质样品O上端面外边缘的上方，实现轴向多孔道介质样品O上端面外边缘高度的测量;一方面由于不同种类的轴向多孔道介质样品O具有不同外径尺寸，可调整红外位移传感器3的水平位置，保证红外位移传感器3正好处于轴向多孔道介质样品O上端面外边缘的上方;其中，在某个旋转角度下，传感检测子系统将测量若干个高度数据，保证后续高度信息提取的准确性。所述传感检测子系统利用图像传感器5工装夹具，一方面调整一对图像传感器5的相对距离并将其固定，实现对轴向多孔道介质样品O的外径进行图像采集；另一方面，根据不同种类轴向多孔道介质样品O高度的不同，将一对图像传感器5调整至所需高度，确保获得当前轴向多孔道介质样品O上、中、下三个高度水平的图像信息；其中，在某个旋转角度下，传感检测子系统将在上、中、下三个高度下采集若干个外径图片数据，保证后续外径尺寸信息提取的准确性。
[0038]所述物流输送子系统用于根据集成控制中心的时序控制指令，完成对轴向多孔道介质样品O进行包括但不限于搬运、剔除、保存操作。
[0039]具体的，所述物流输送子系统通过电气驱动接口完成与集成控制中心的信息通讯，利用上料皮带输送机I对轴向多孔道介质样品O进行上料输送，并利用转移用推送气缸2将轴向多孔道介质样品O推送至回转平台6上。所述物流输送子系统通过电气驱动接口完成与集成控制中心的信息通讯，利用转移用推送气缸2将轴向多孔道介质样品O推送至下料皮带输送机7，当产品质量不符合轴向多孔道介质样品O标准件的指标要求时，剔除用推送气缸8将轴向多孔道介质样品O推送至对应的滚筒输送机9，进行剔除操作；当产品质量符合轴向多孔道介质样品O标准件的指标要求时，下料皮带输送机7将合格的轴向多孔道介质样品O进行转移、保存操作。
[0040]工作时，系统启动，轴向多孔道介质样品O在上料皮带输送机I上进行输送;转移用推送气缸2将轴向多孔道介质样品O推送至回转平台6上；回转平台6进行回转运动;LED背光源4进行投影，图像传感器5对轴向多孔道介质样品O进行图像采集，同时，红外位移传感器3对轴向多孔道介质样品O上端面外边沿的高度进行测量;集成控制中心读取图像传感器5、红外位移传感器3的采集数据，进行处理分析，并判断其外径、高度是否合格;转移用推送气缸2将轴向多孔道介质样品O推送至下料皮带输送机7;当轴向多孔道介质样品O不符合质量要求时，剔除用推送气缸8将轴向多孔道介质样品O推送至对应的滚筒输送机9，进行剔除操作；当轴向多孔道介质样品O符合质量要求时，下料皮带输送机7将合格的轴向多孔道介质样品O进行保存操作。
[0041]如图3所示，图3为本发明实施例提供的轴向多孔道介质外观尺寸自动测量方法流程图。
[0042]本实施例中利用上述轴向多孔道介质外观尺寸自动测量系统的轴向多孔道介质外观尺寸自动测量方法具体包括如下步骤:
[0043 ] SI O1、轴向多孔道介质外观尺寸自动测量系统上电启动。
[0044]S102、转移用推送气缸将上料皮带输送机上轴向多孔道介质样品推送至回转平台。
[0045]S103、回转平台开始工作，带动轴向多孔道介质样品一起进行旋转运动。
[0046]S104、LED背光源对轴向多孔道介质样品进行打光，图像传感器对轴向多孔道介质样品不同高度的外径投影图像进行图像采集。
[0047]S105、红外位移传感器对轴向多孔道介质样品上端面外边缘进行高度测量。
[0048]S106、图像传感器和红外位移传感器将传感采集得到的数据传输至集成控制中心，集成控制中心进行数据处理、特征提取。
[0049]S107、集成控制中心依据数据分析结果，判断所检测的轴向多孔道介质样品是否为合格品，如果为不合格品即次品，则执行步骤S108，如果为合格品，则执行步骤S109。
[0050]S108、物流输送子系统工位利用下料皮带输送机、剔除用推送气缸、滚筒输送机对轴向多孔道介质样品进行剔除操作，执行步骤S110。
[0051]S109、物流输送子系统工位利用下料皮带输送机对轴向多孔道介质样品进行转运、保存操作，执行步骤S110。
[0052]S110、集成控制中心利用液晶显示屏显示当前轴向多孔道介质样品包括外观尺寸、尚度、是否合格在内的?目息，返回步骤S102。
[0053]本发明的技术方案极大地改善当前人工检测方式，可实现轴向多孔道介质样品的自动测量、打码、次品剔除、质量分类等功能的系统集成，提高了轴向多孔道介质样品外观尺寸测量的准确率和效率，全程无需人工参与，节约人工检测成本，适用于轴向多孔道介质样品自动化生产线的产品外观尺寸测量工位。
[0054]以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种轴向多孔道介质外观尺寸自动测量系统，其特征在于，包括集成控制中心、传感检测子系统以及物流输送子系统； 所述集成控制中心用于:一、对传感检测子系统采集得到数据信息进行处理分析和缺陷判断;二、对传感检测子系统、物流输送子系统进行时许控制； 所述传感检测子系统用于但不限于完成对轴向多孔道介质样品外观尺寸参数的传感测量，并将采集得到的数据信息传输给集成控制中心； 所述物流输送子系统用于根据集成控制中心的时序控制指令，完成对轴向多孔道介质样品进行包括但不限于搬运、剔除、保存操作。2.根据权利要求1所述的轴向多孔道介质外观尺寸自动测量系统，其特征在于，所述集成控制中心包括工控机，并利用多路数据采集卡实现与传感检测子系统的数据通讯，完成对轴向多孔道介质样品包括外径尺寸、高度信息在内的读取操作;利用电气驱动接口与物流输送子系统进行控制指令传输，完成对轴向多孔道介质样品进行包括但不限于搬运、次品剔除、转移保存操作。3.根据权利要求2所述的轴向多孔道介质外观尺寸自动测量系统，其特征在于，所述集成控制中心具体用于:在处理轴向多孔道介质样品外径尺寸信息时，一方面根据图像传感器的间距，对图像传感器的采集图像数据进行拼接，计算得到轴向多孔道介质样品在当前回转平台旋转角度下三个不同高度的外径值，并进行保存;一方面对轴向多孔道介质样品旋转一周的得到的外径数据进行拟合，从而得到轴向多孔道介质样品包括外径、直角度、弯曲度在内的信息；另一方面对照标准轴向多孔道介质样品的外观尺寸信息，判断当前轴向多孔道介质样品是否为合格品。4.根据权利要求3所述的轴向多孔道介质外观尺寸自动测量系统，其特征在于，所述集成控制中心具体用于:在处理轴向多孔道介质样品包括高度在内的信息时，一方面对每个旋转角度下轴向多孔道介质样品上端面外边缘采集得到的多个高度值进行平均处理，剔除测量偏差;一方面对轴向多孔道介质样品旋转一周的得到的高度数据进行分析，从而得到轴向多孔道介质样品高度包括整体平均值、最小值、最大值在内的信息；另一方面对照标准轴向多孔道介质样品的高度尺寸信息，判断当前轴向多孔道介质样品是否为合格品。5.根据权利要求4所述的轴向多孔道介质外观尺寸自动测量系统，其特征在于，所述传感检测子系统具体用于:利用回转平台实现轴向多孔道介质样品的旋转，保证轴向多孔道介质样品全方位高度、外径尺寸信息采集。6.根据权利要求5所述的轴向多孔道介质外观尺寸自动测量系统，其特征在于，所述传感检测子系统具体用于:利用红外位移传感器工装夹具，一方面将红外位移传感器安装在待检测的轴向多孔道介质样品上端面外边缘的上方，实现轴向多孔道介质样品上端面外边缘高度的测量;一方面由于不同种类的轴向多孔道介质样品具有不同外径尺寸，可调整红外位移传感器的水平位置，保证红外位移传感器正好处于轴向多孔道介质样品上端面外边缘的上方;其中，在某个旋转角度下，传感检测子系统将测量若干个高度数据。7.根据权利要求6所述的轴向多孔道介质外观尺寸自动测量系统，其特征在于，所述传感检测子系统具体用于:利用图像传感器工装夹具，一方面调整一对图像传感器的相对距离并将其固定，实现对轴向多孔道介质样品的外径进行图像采集;另一方面，根据不同种类轴向多孔道介质样品高度的不同，将一对图像传感器调整至所需高度，确保获得当前轴向多孔道介质样品上、中、下三个高度水平的图像信息;其中，在某个旋转角度下，传感检测子系统将在上、中、下三个高度下采集若干个外径图片数据。8.根据权利要求7所述的轴向多孔道介质外观尺寸自动测量系统，其特征在于，所述物流输送子系统具体用于:通过电气驱动接口完成与集成控制中心的信息通讯，利用上料皮带输送机对轴向多孔道介质样品进行上料输送，并利用转移用推送气缸将轴向多孔道介质样品推送至回转平台上。9.根据权利要求8所述的轴向多孔道介质外观尺寸自动测量系统，其特征在于，所述物流输送子系统具体用于:通过电气驱动接口完成与集成控制中心的信息通讯，利用转移用推送气缸将轴向多孔道介质样品推送至下料皮带输送机，当产品质量不符合轴向多孔道介质样品标准件的指标要求时，剔除用推送气缸将轴向多孔道介质样品推送至对应的滚筒输送机，进行剔除操作；当产品质量符合轴向多孔道介质样品标准件的指标要求时，下料皮带输送机将合格的轴向多孔道介质样品进行转移、保存操作。10.—种利用权利要求1所述轴向多孔道介质外观尺寸自动测量系统的轴向多孔道介质外观尺寸自动测量方法，其特征在于，包括如下步骤: S101、轴向多孔道介质外观尺寸自动测量系统上电启动； S102、转移用推送气缸将上料皮带输送机上轴向多孔道介质样品推送至回转平台； S103、回转平台开始工作，带动轴向多孔道介质样品一起进行旋转运动； S104、LED背光源对轴向多孔道介质样品进行打光，图像传感器对轴向多孔道介质样品不同高度的外径投影图像进行图像采集； S105、红外位移传感器对轴向多孔道介质样品上端面外边缘进行高度测量； S106、图像传感器和红外位移传感器将传感采集得到的数据传输至集成控制中心，集成控制中心进行数据处理、特征提取； S107、集成控制中心依据数据分析结果，判断所检测的轴向多孔道介质样品是否为合格品，如果为不合格品即次品，则执行步骤S108，如果为合格品，则执行步骤S109; S108、物流输送子系统工位利用下料皮带输送机、剔除用推送气缸、滚筒输送机对轴向多孔道介质样品进行剔除操作，执行步骤S110; S109、物流输送子系统工位利用下料皮带输送机对轴向多孔道介质样品进行转运、保存操作，执行步骤S110; S110、集成控制中心利用液晶显示屏显示当前轴向多孔道介质样品包括外观尺寸、高度、是否合格在内的?目息，返回步骤S102。
【文档编号】G01B11/06GK105865356SQ201610208120
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月5日
【发明人】胡友民, 刘颉, 王涛
【申请人】华中科技大学无锡研究院