基于机器视觉的不锈钢钢管尺寸测量装置及方法与流程

本发明涉及不锈钢钢管检测设备，尤其涉及基于机器视觉的不锈钢钢管尺寸测量装置及方法。

背景技术：

1、不锈钢钢管广泛用于管道输送、化工、石油、天然气等行业，其表面质量直接关系到管道的安全性和使用寿命，传统的不锈钢钢管表面检测通常依赖于人工视觉检查，但这种方式效率低下、受主观因素影响且不适合大规模高速，传统的人工视觉检查效率低强度大：管件表面是一圆柱面，并且长度较长，通常要人工边旋转管件边进行表面检查，劳动强度大，效率较低，同时现有检测技术通常是管件进行运动，检测端固定，这样导致整体装备长度一般为管件长度的两倍以上，不利于节省空间，不锈钢钢管表面缺陷种类较多，同时人工进行不锈钢钢管外尺寸的测量时，由于长度太长导致人工测量费时费力，为此，我们提出了基于机器视觉的不锈钢钢管尺寸测量装置及方法。

技术实现思路

1、本发明提出的基于机器视觉的不锈钢钢管尺寸测量装置及方法，以解决现有技术中的上述不足之处。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、基于机器视觉的不锈钢钢管尺寸测量装置，包括机体，还包括，电机架，所述电机架固定安装于机体的底部，所述电机架上设有驱动机构；

4、夹持机构，所述夹持机构安装于机体的上方，所述夹持机构包括与机体顶部一侧固定连接的第一支撑板、与第一支撑板转动连接的传动杆和固定连接在传动杆一端的三爪卡盘；

5、移动机构，所述移动机构安装于机体的顶部，所述移动机构和夹持机构以及驱动机构之间设有传动机构，所述移动机构包括与机体转动连接的螺纹杆、与螺纹杆螺纹连接的移动块和与移动块固定连接的平衡板，所述驱动机构通过传动机构驱动螺纹杆和传动杆同步进行转动；

6、检测机构，所述检测机构安装于平衡板的一侧，所述检测机构包括与平衡板对称固定连接的第一固定板和分别固定连接在两个第一固定板上的尺寸检测仪。

7、进一步地，所述驱动机构包括与电机架固定连接的驱动电机，所述驱动电机的输出轴固定套设有第一皮带轮。

8、进一步地，所述夹持机构还包括与机体顶部另一侧固定连接的第二支撑板，所述第二支撑板上开设有安装孔，所述安装孔的内部固定套设有导向管，所述导向管的两侧分别固定连接有固定块，两个所述固定块上分别转动连接有双向螺纹杆和第一导向杆，所述导向管上对称开设有两组活动孔，两组所述活动孔的内部均活动套设有连接杆，两组所述连接杆的一端均固定连接有弧形限位板，两个所述弧形限位板的内侧均开设有安装槽，所述安装槽的内部阵列转动连接有辊轴；

9、两组所述连接杆的另一端均固定连接有移动板，两个所述移动板上分别开设有螺纹孔和导向孔，所述双向螺纹杆的两端分别螺纹套设在螺纹孔的内部，所述第一导向杆活动套设在导向孔的内部，所述双向螺纹杆上固定连接有调节螺栓。

10、进一步地，所述移动机构还包括与机体顶部固定连接的第二导向杆，所述第二导向杆上活动套设有导向块，所述导向块的一端与平衡板固定连接。

11、进一步地，所述传动机构包括与螺纹杆的一端固定套设的第二皮带轮，所述传动杆的另一端固定套设有第三皮带轮，所述第一皮带轮、第二皮带轮和第三皮带轮的外部传动连接有同一个皮带。

12、进一步地，所述检测机构还包括与平衡板阵列固定连接的多个第二固定板，多个所述第二固定板上分别固定连接有工业相机，所述平衡板上阵列固定连接有多个光源，多个所述光源分别位于工业相机的下方。

13、进一步地，所述机体的一侧固定连接有显示器，所述机体的底部固定连接有支撑柱，所述工业相机和尺寸检测仪分别与显示器之间实现电性连接。

14、基于机器视觉的不锈钢钢管尺寸测量方法，其适用于上述任意一项所述的基于机器视觉的不锈钢钢管尺寸测量装置，包括如下步骤：

15、步骤一：将需要进行尺寸检测的不锈钢钢管贯穿导向管后插入到三爪卡盘中，通过紧固三爪卡盘对不锈钢钢管主体进行固定夹持处理，同时通过转动调节螺栓带动双向螺纹杆进行转动，双向螺纹杆的转动带动两端的移动板向中间进行移动，通过移动板的移动带动连接杆进行同步移动，同时带动弧形限位板进行移动，弧形限位板的移动使辊轴与不锈钢钢管主体的表面接触，接触后停止双向螺纹杆的转动，同时尺寸检测仪的检测探头与不锈钢钢管主体的表面抵接；

16、步骤二：夹持固定完成后，驱动电机的启动通过输出轴带动第一皮带轮的转动，第一皮带轮的转动通过皮带分别带动第二皮带轮和第三皮带轮，第二皮带轮的转动带动螺纹杆同步进行移动，螺纹杆的转动带动移动块同步进行移动，同时移动块的移动带动平衡板通过导向块沿着第二导向杆进行同步移动处理；

17、步骤三：第三皮带轮的转动带动传动杆进行转动，同时带动三爪卡盘同步进行移动，三爪卡盘的转动带动不锈钢钢管主体通过辊轴进行平稳的同步转动处理；

18、步骤四：不锈钢钢管主体的转动以及平衡板的缓慢移动，使不锈钢钢管主体的圆周表面与尺寸检测仪的检测探头进行不间断接触，通过尺寸检测仪进行不锈钢钢管主体的圆周尺寸的监测处理，同时光源的开启对不锈钢钢管主体进行打光照明，同时通过工业相机对不锈钢钢管主体的表面进行检测处理，同时工业相机和尺寸检测仪检测的相关数据信息发送给显示器。

19、与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

20、本发明通过安装驱动机构、传动机构和夹持机构，进行动力输出和动力传递，其中驱动机构通过驱动电机的启动带动第一皮带轮进行转动，第一皮带轮的转动通过皮带带动第二皮带轮和第三皮带轮的同步转动处理；

21、本发明通过安装移动机构和检测机构，进行移动检测处理，其中移动机构通过第二皮带轮的转动带动螺纹杆的转动，同时通过第三皮带轮的转动带动夹持机构同步进行转动处理；

22、综上所述，该设备设计新颖，操作简单，该设备不仅可以对不锈钢钢管进行圆周尺寸检测处理，同时可以对不锈钢钢管进行同步移动检测处理，同时还可以对不锈钢钢管进行表面缺陷同步检测处理，有效的提高了对不锈钢钢管检测的效果和效率。

技术特征：

1.基于机器视觉的不锈钢钢管尺寸测量装置，包括机体（1），其特征在于，还包括；

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的不锈钢钢管尺寸测量装置，其特征在于，所述驱动机构包括与电机架固定连接的驱动电机（2），所述驱动电机（2）的输出轴固定套设有第一皮带轮（3）。

3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的不锈钢钢管尺寸测量装置，其特征在于，所述夹持机构还包括与机体（1）顶部另一侧固定连接的第二支撑板（7），所述第二支撑板（7）上开设有安装孔，所述安装孔的内部固定套设有导向管（8），所述导向管（8）的两侧分别固定连接有固定块，两个所述固定块上分别转动连接有双向螺纹杆（9）和第一导向杆（14），所述导向管（8）上对称开设有两组活动孔，两组所述活动孔的内部均活动套设有连接杆（11），两组所述连接杆（11）的一端均固定连接有弧形限位板（12），两个所述弧形限位板（12）的内侧均开设有安装槽，所述安装槽的内部阵列转动连接有辊轴（13）；

4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的不锈钢钢管尺寸测量装置，其特征在于，所述移动机构还包括与机体（1）顶部固定连接的第二导向杆（18），所述第二导向杆（18）上活动套设有导向块（19），所述导向块（19）的一端与平衡板（20）固定连接。

5.根据权利要求4所述的基于机器视觉的不锈钢钢管尺寸测量装置，其特征在于，所述传动机构包括与螺纹杆（16）的一端固定套设的第二皮带轮（26），所述传动杆（5）的另一端固定套设有第三皮带轮（27），所述第一皮带轮（3）、第二皮带轮（26）和第三皮带轮（27）的外部传动连接有同一个皮带（28）。

6.根据权利要求5所述的基于机器视觉的不锈钢钢管尺寸测量装置，其特征在于，所述检测机构还包括与平衡板（20）阵列固定连接的多个第二固定板（21），多个所述第二固定板（21）上分别固定连接有工业相机（22），所述平衡板（20）上阵列固定连接有多个光源（23），多个所述光源（23）分别位于工业相机（22）的下方。

7.根据权利要求6所述的基于机器视觉的不锈钢钢管尺寸测量装置，其特征在于，所述机体（1）的一侧固定连接有显示器，所述机体（1）的底部固定连接有支撑柱，所述工业相机（22）和尺寸检测仪（25）分别与显示器之间实现电性连接。

8.基于机器视觉的不锈钢钢管尺寸测量方法，其适用于上述根据权利要求7所述的基于机器视觉的不锈钢钢管尺寸测量装置，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了基于机器视觉的不锈钢钢管尺寸测量装置及方法，涉及不锈钢钢管检测设备技术领域，现提出如下方案，包括机体，还包括，电机架，所述电机架固定安装于机体的底部，所述电机架上设有驱动机构；夹持机构，所述夹持机构安装于机体的上方，所述夹持机构包括与机体顶部一侧固定连接的第一支撑板、与第一支撑板转动连接的传动杆和固定连接在传动杆一端的三爪卡盘；移动机构，所述移动机构安装于机体的顶部。本发明不仅可以对不锈钢钢管进行圆周尺寸检测处理，同时可以对不锈钢钢管进行同步移动检测处理，同时还可以对不锈钢钢管进行表面缺陷同步检测处理，有效的提高了对不锈钢钢管检测的效果和效率。

技术研发人员：李烨,赵泽,赵鹏飞,张姜伟,王涛,王俊吉,白浩,田泽禹,员晓飞
受保护的技术使用者：太原中金天威不锈钢管股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15