技术特征：
1.一种铝型材拉伸校直时铝型材的长度测量装置，其特征在于：装置包括第一移动拉伸小车(1)、第二移动拉伸小车(2)、拉线位移传感器(3)、绝对编码器(4)、冷床(5)、第一移动深度相机(7)、第二移动深度相机(8)、接近开关(9)、轨道(10)和定位气缸(11)；第二移动拉伸小车(2)和第一移动拉伸小车(1)分别布置在轨道(10)的两端，第二移动拉伸小车(2)和第一移动拉伸小车(1)可沿轨道(10)移动地安装在轨道(10)上，第二移动拉伸小车(2)上安装第二移动深度相机(8)，第一移动拉伸小车(1)侧方旁固定有第一移动深度相机(7)；轨道(10)侧方布置有冷床(5)，冷床(5)上运输多根待校直型材(6)，多根待校直型材(6)被拉伸后横跨多个冷床(5)布置并被冷床(5)运输，每根待校直型材(6)平行于轨道(10)布置，待校直型材(6)在冷床(5)上从远离轨道(10)向靠近轨道(10)平移；第二移动深度相机(8)和第一移动深度相机(7)均朝向冷床(5)上的待校直型材(6)。2.根据权利要求1所述的一种铝型材拉伸校直时铝型材的长度测量装置，其特征在于：所述的冷床(5)上在靠近轨道(10)的侧部安装有接近开关(9)，接近开关(9)用于检测待校直型材(6)是否上料到位。3.根据权利要求1所述的一种铝型材拉伸校直时铝型材的长度测量装置，其特征在于：所述的第一移动深度相机(7)位于待校直型材(6)靠近第一移动拉伸小车(1)一端端部的上方。4.根据权利要求1所述的一种铝型材拉伸校直时铝型材的长度测量装置，其特征在于：所述的第一移动拉伸小车(1)和拉线位移传感器(3)连接，通过拉线位移传感器(3)检测第一移动拉伸小车(1)沿轨道(10)移动的距离；所述的第二移动拉伸小车(2)和绝对编码器(4)连接，通过绝对编码器(4)检测第二移动拉伸小车(2)沿轨道(10)移动的距离。5.根据权利要求1所述的一种铝型材拉伸校直时铝型材的长度测量装置，其特征在于：所述的冷床(5)上在靠近轨道(10)的侧部安装有定位气缸(11)，通过定位气缸(11)阻挡待校直型材(6)被冷床(5)运输的限位位置。6.应用于权利要求4任一所述装置的一种铝型材拉伸校直时铝型材的长度测量方法，特征在于：通过绝对编码器(4)测量第二移动拉伸小车(2)初始起点的位置作为第二基准位置，通过拉线位移传感器(3)测量第一移动拉伸小车(1)初始起点的位置作为第一基准位置，预先测量获得第二基准位置和第一基准位置之间的距离x0、第二移动拉伸小车(2)的长度x5、第一移动深度相机(7)的位置相对于第一基准位置的距离x2；当接近开关9检测到待校直型材(6)被搬运到冷床(5)的待上料位置，第二移动深度相机(8)和第一移动深度相机(7)实时采集拍摄待校直型材(6)两端附近的图像；第二移动深度相机(8)随着第二移动拉伸小车2移动，在第二移动拉伸小车(2)移动过程中，通过绝对编码器(4)实时采集第二移动拉伸小车(2)距离第二基准位置的移动距离x6，且通过第二移动深度相机(8)采集拍摄的图像分析处理获得待校直型材(6)靠近第二移动拉伸小车(2)的一端端部和第二移动拉伸小车(2)之间的距离x1，通过第一移动深度相机(7)实时采集拍摄的图像分析处理获得待校直型材(6)靠近第一移动拉伸小车(1)的一端端部和第一移动拉伸小车(1)之间的距离x3；最后通过公式处理获得待校直型材(6)的长度l为：l＝x0-x2-x3-x1-x5-x6。
7.根据权利要求6所述的一种铝型材拉伸校直时铝型材的长度测量方法，特征在于：第二移动深度相机(8)和第一移动深度相机(7)均朝下拍摄多根待校直型材(6)靠近自身一端端部的图像，将第一移动深度相机(7)拍摄的图像进行图像分析处理定位待校直型材(6)端部，第二移动深度相机(8)随第二移动拉伸小车(2)移动，在轨道(2)上沿平行于待校直型材(6)长度方向移动的同时并实时拍摄图像并进行实时的图像分析处理跟踪定位待校直型材(6)端部。8.根据权利要求7所述的一种铝型材拉伸校直时铝型材的长度测量方法，其特征在于：所述的图像分析处理过程具体如下：首先，对深度帧与rgb帧进行坐标对齐；其次，对深度帧中包含待校直型材(6)及其两侧的平行于待校直型材(6)方向的区域进行截取，获取待校直待校直型材对应的检测区域；然后，利用深度帧信息进行背景去除，之后再去除干扰；最后，对待校直型材端部进行识别和定位，并利用相机内部rgb对应的畸变参数和坐标转换参数将待校直型材端部在图像中的像素坐标转换为以相机为空间原点的相机坐标。9.根据权利要求8所述的一种铝型材拉伸校直时铝型材的长度测量方法，其特征在于：所述第二移动深度相机(8)拍摄的图像在进行背景去除时，具体为：在第二移动深度相机(8)的深度帧中，只保留像素值处于(d-δ，d+β)范围内的像素，其中d表示相机镜头和冷床床面的距离，δ为大于待校直型材(6)最大厚度的参数值，β为待校直型材下垂参考阈值，据此将深度帧二值化，并将二值化的结果与rgb帧点乘而将背景去除。10.根据权利要求8所述的一种铝型材拉伸校直时铝型材的长度测量方法，其特征在于：所述第一移动深度相机(7)拍摄的图像在进行背景去除时，具体为：先将深度帧的检测区域内的无效像素去除，即预先设置倍数n，遍历像素将原本像素值为0的像素的像素值全部改为一个大于相机镜头和冷床床面的距离d的n倍的值；再次遍历像素，找出有效的像素值的最小值s；再次遍历像素，将像素值处于(s，s+δ+β)的像素筛选保留，其余像素的像素值全部改为0，δ为大于待校直型材(6)最大厚度的参数值，β为待校直型材下垂参考阈值据此将深度帧二值化，并将二值化的结果与rgb帧点乘)而将背景去除。
技术总结
本发明公开了一种用于实现自动拉伸校直的铝型材初始长度测定装置和方法。装置中两个小车分别安装在轨道的两端，且分别安装深度相机；轨道侧方有冷床，上运输型材；第一移动深度相机检测型材一端；第二移动深度相机随着小车移动来检测型材另一端，绝对编码器会记录第二移动拉伸小车相对于基准的位置。通过深度相机获得型材端部相对于相机的位置,各尺寸通过运算得到型材的长度。本发明能够实时快速的实现待校直铝型材的长度测量，以便对拉伸校直的拉伸程度进行定量测量,效率高实现简单。伸程度进行定量测量,效率高实现简单。伸程度进行定量测量,效率高实现简单。
技术研发人员：余忠华 孔庆顺
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2022.02.22
技术公布日：2022/6/14