金刚线质量参数检测装置及其加工参数调试方法与流程

本发明属于待测金刚线加工领域，具体涉及金刚线质量参数检测装置及其加工参数调试方法。

背景技术：

目前金刚线生产在线检测的各质量参数只能作为生产过程中的参考数据，也不能作为质量报告提供给用户，且只能对金刚线进行单侧面检测，数据可靠性也较差，采用双面检测则需要2套检测系统，大大增加成本；在数据的准确性方面，传统的视觉检测系统采用单纯的侧照光方式，对表面的颗粒和线直径检测时，明显与真实性数据有较大差距，不能作为生产指导工艺数据。

技术实现要素：

本发明的目的是：提供金刚线质量参数检测装置及其加工参数调试方法，用以克服上述现有技术中的缺陷。

本发明所采用的技术解决方案是：

金刚线质量参数检测装置，包括底座，以及固定在底座上的侧光光源和CCD相机，其特殊之处在于：还包括固定在所述底座上的背光光源，所述背光光源设置在待测金刚线一侧，垂直照射待测金刚线，背光光源和侧光光源的照射汇聚处为待测光区，CCD相机采集位于待测光区中待测金刚线的质量参数。

进一步的，所述质量参数包括待测金刚线直径和表面颗粒分布密度。

进一步的，所述背光光源、侧光光源和CCD相机分别通过可调支架固定在底座上。

进一步的，所述背光光源的调试支架上固定有棱镜组。

进一步的，所述底座上设置过线轮组，待测金刚线缠绕在过线轮组之间，并呈拉直状态。

进一步的，所述侧光光源包括两条LED光纤。

本发明还提供金刚线加工参数调试方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：

对待测金刚线进行垂直照射，实时采集待测金刚线直径参数；

对待测金刚线进行倾斜照射，实时采集待测金刚线表面颗粒分布密度参数；

根据采集到的待测金刚线直径参数和表面颗粒分布密度参数，生成图像，调试待测金刚线加工参数，包括：电镀液中金刚砂浓度，镀镍电流强度、酸碱清洗液温度和产线速度。

进一步的，具体的，实时采集到的待测金刚线直径参数逐渐减小时，则提高镀镍电流强度；实时采集到的待测金刚线直径参数逐渐增大时，则降低镀镍电流强度。

进一步的，具体的，实时采集到的待测金刚线表面颗粒分布密度参数低于预定阈值时，则提高电镀液中金刚砂浓度，降低产线速度；实时采集到的待测金刚线表面颗粒分布密度参数高于预定阈值时，则降低电镀液中金刚砂浓度，提高产线速度。

进一步的，具体的，所述图像中显示，当待测金刚线的表面分布有脏污、细微毛刺时，提高酸碱清洗液温度，当待测金刚线的表面均匀时，降低酸碱清洗液温度。

本发明的有益效果是：本技术方案中，在现有的金刚线生产线设备上增加金刚线质量参数检测装置，不仅成本较低，能够提高检测到的金刚线质量参数的真实性和全面性，并且通过上述质量参数能够实时有效对生产线的加工参数进行自动调整，以达到金刚线产品质量的稳定性和可靠性，满足客户的需求，降低客户的损失。

附图说明

图1是实施例提供的金刚线质量参数检测装置结构示意图；

图2是实施例提供的金刚线质量参数检测装置俯视图；

图中，1-CCD相机、2-背光光源、3-侧光光源、4-金刚线、5-调试支架、6-棱镜组、7-过线轮组。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图2所示，本实施例提供一种金刚线质量参数检测装置，包括底座，以及固定在底座上的侧光光源和CCD相机，还包括固定在底座上的背光光源，背光光源设置在待测金刚线一侧，垂直照射待测金刚线，背光光源和侧光光源的照射汇聚处为待测光区，CCD相机采集位于待测光区中待测金刚线的质量参数。

质量参数包括待测金刚线直径和表面颗粒分布密度。

背光光源、侧光光源和CCD相机分别通过可调支架固定在底座上。

背光光源的调试支架上固定有棱镜组。

底座上设置过线轮组，待测金刚线缠绕在过线轮组之间，并呈拉直状态。

侧光光源包括两条LED光纤。

本实施例还提供一种金刚线加工参数调试方法，包括以下步骤：

对待测金刚线进行垂直照射，实时采集待测金刚线直径参数；

对待测金刚线进行倾斜照射，实时采集待测金刚线表面颗粒分布密度参数；

根据采集到的待测金刚线直径参数和表面颗粒分布密度参数，生成图像，调试待测金刚线加工参数，包括：电镀液中金刚砂浓度，镀镍电流强度、酸碱清洗液温度和产线速度。

具体的，实时采集到的待测金刚线直径参数逐渐减小时，则提高镀镍电流强度；实时采集到的待测金刚线直径参数逐渐增大时，则降低镀镍电流强度。

具体的，实时采集到的待测金刚线表面颗粒分布密度参数低于预定阈值时，则提高电镀液中金刚砂浓度，降低产线速度；实时采集到的待测金刚线表面颗粒分布密度参数高于预定阈值时，则降低电镀液中金刚砂浓度，提高产线速度。

具体的，图像中显示，当待测金刚线的表面分布有脏污、细微毛刺时，提高酸碱清洗液温度，当待测金刚线的表面均匀时，降低酸碱清洗液温度。

工作过程中，采用背光平行光源，能够防止尺寸发生畸形，有效提高检测尺寸的精度，金刚线的目前生产的需求是控制在精度1μm，因此需要采用类似平行光的高亮背光。当需要检测颗粒时，需要观察正面的颗粒分布情况，因此需要正面进行打光，为了更好的观察颗粒的分布情况，采用侧光形式，这种形式光可以提高颗粒的表面的采图的对比度，方便计算机软件进行计算，采用高亮光是因为考虑金刚线在生产过程中，需要高速运动，因此曝光度需控制在10微秒以下，这样才能采集到清晰的图片，提高检测精度和准确性。

金刚线生产的质量主要跟线的直径和表面颗粒的分布密度有关系，金刚线生产经过新型视觉检测系统时，通过关闭和打开背光和侧光来进行图像的采集，背光打开且侧光关闭，这个时候通过ccd相机采图可以实现对金刚线的直径检测，当背光关闭且侧光打开，通过ccd相机采图可以实现对金刚线表面的颗粒分布密度数据的检测。

金刚线在生产加工过程中，主要跟电镀液中金刚砂浓度、镀镍时的电流参数等、酸碱清洗液温度和生产速度有关。通过检测系统测的质量数据后，根据质量数据的变化规律，通过生产工艺调整系统调整相关的工艺参数可以实现对金刚线的生产质量进行调整，保证生产线整个生产过程中的稳定性，降低不良，提高生产效率。

金刚线的表面颗粒分布是一个重要的参数，比如当检测到金刚线表面的颗粒分布较少时，则表明电镀液中金刚砂的浓度不够和生产线速度过快，这个时候第一是需要增加金刚砂，提高金刚砂的浓度，此时工控机给出通讯信号给PLC控制器，通过PLC控制器控制机械动作进行金刚砂的添加，第二是降低产线的速度，通过PLC控制器控制指令整机降低设备运转速度。反之当检测到金刚线表面颗粒较多且分布不均容易团聚时，工控机给出通讯信号到PLC控制器，则PLC控制器通过发出指令提高产线的运行速度，同时进行降低电镀液中金刚砂的浓度，这个时候通过PLC控制器指令，对液箱进行液的添加，降低液中金刚砂的浓度。

当通过机器视觉检测到金刚线的表面颗粒分布有脏污、细微毛刺等情况时，表明酸碱清洗过程不彻底，此时需要提高酸碱清洗的温度，加大清洗力度，当检测到线比较均匀时，则需要降低酸碱清洗液的温度，防止过度损耗钢丝线母线，使得钢丝母线变细，从而影响金刚线的质量。

金刚线进行电镀后的直径，是一个比较重要的数据，当检测到常规生产的线直径数据有变化时，需要对镀镍时的电流参数进行调整，生产成品的线直径是由原来的母线线径加上镀镍层厚度，因此线径的变化，是受镀镍工艺影响；当视觉系统检测到金刚线直径有变小趋势后，则需要加大电流参数，进行镀镍层的加厚，达到生产合格需求，当检测到金刚线直径有变大趋势，则表明镀层加厚，需要对电流参数进行降低调整。这些电流参数的调整，都是通过工控机给出信号到PLC控制器系统，由PLC控制器对实时电流参数进行调整。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。