CN107962456B - 一种新型数控机床多电机轴线对齐检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型数控机床多电机轴线对齐检测装置，主要包括超声波传感器（1）、电机轴线图像识别模块（2）、拦板装置（3）、喷枪（4）、黑色挡板（5）、传送带（6）。其特征在于：所述超声波传感器（1）用于检测进入视场的机床电机;所述辅助定位的激光灯（2‑2）正对并稍高于电机转动轴（7‑3），能够将激光投射在黑色挡板(5)上形成定位光斑（8‑1）。所述超声波传感器（1）、栏板装置（3）和传送带（6）协同将机床电机传送到预定的检测位置。所述喷枪（4）根据检测结果给电机轴线不对齐的产品标记不同颜色。该装置具有操作简便、自动化程度高的优点，能有效提高机床多电机轴线的检测效率。

Description

一种新型数控机床多电机轴线对齐检测装置
技术领域
本发明属于自动化检测领域，涉及一种新型数控机床多电机轴线对齐检测装置。
背景技术
数控机床的传动系统一般采用基于套筒联轴器的伺服控制系统来实现，通过套筒电机联轴器将多个电机串联一起，使主动轴和从动轴共同旋转以驱动目标物。主动轴和从动轴协同旋转的关键在于两根电机转动轴轴线的对齐程度，在这里不妨简称为“同轴度”。同轴度越高，意味着轴线重合程度越好，电机的主动轴和从动轴的协同效果也越好。
现阶段大多数检测电机轴线是否对齐的工作都采用人工检测的方式。这种方法耗时长、操作复杂、对于操作者的技能要求偏高，已不能满足大规模工业生产的要求。为了提高检测效率，亟需一种能代替人工操作进行自动化检测的装置，以提高电机和机床的装配效率。
发明内容
本发明设计了一种新型数控机床多电机轴线对齐检测装置，该装置能够自动完成数控机床电机轴线对齐检测的功能，有效提高电机和机床的装配效率。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种新型数控机床多电机轴线对齐检测装置，主要包括超声波传感器（1）、电机轴线图像识别模块（2）、栏板装置（3）、喷枪（4）、黑色挡板（5）、传送带（6）。
所述超声波传感器（1）设置在预设摄像头视场的最右端，用于检测进入视场的目标，当传感器（1）检测到传送带上的被测物体后，传感器（1）就将被测物体的“发现”信号经由数据线反馈给栏板控制器（3-1），栏板控制器（3-1）将控制栏板伸出；所述栏板装置（3）利用“电流的磁效应”制成。线圈（3-6）通电后，周围产生磁场，根据同名磁极相互排斥，磁力将通过弹簧向下排斥条形磁铁，继而牵引可伸缩智能栏板（3-2）伸出，起到对待检测物体的阻隔作用。
所述栏板装置（3）包括栏板控制器（3-1）、可伸缩智能栏板（3-2）、辅助定位的压力传感器（3-3）、弹簧（3-4）、条形磁铁（3-5）和线圈（3-6），并置于传送带前方。当被测物体到达预设检测位置，并且触压到安装在栏板上的辅助定位的压力传感器（3-3）时，压力传感器将“到位”信号反馈给电机轴线图像识别模块（2）。电机轴线图像识别模块（2）控制激光射灯（2-2）发射激光射线，使得激光投射在黑色挡板上形成定位光斑。以定位光斑为圆心建立电机轴边缘检测范围，即图像待识别区域。利用摄像头（2-1）采集现场照片，采用阈值分割法对电机转轴轮廓像素点进行识别，步骤如下：采用阈值分割方法对待检测电机轴的原始图像进行阈值分割，得到二值图；对该二值图进行邻域轮廓跟踪，即检查当前像素相邻的8个像素点的灰度是否属于某一指定范围(事先设定的范围)，保留特定范围内的像素，最终得到电机轴轮廓；电机轴线图像识别模块（2）利用识别到的电机轴轮廓计算出两个电机转轴的轴线位置，判断两轴线是否对齐。如果不对齐，喷枪会喷出少量明显的点状绿色液体标记物；否则喷枪无动作。
电机轴线是否对齐的判断步骤：(1)以列为单位计算图像中电机轴线相素点坐标的平均值，生成标识电机轴线水平程度的直线，并计算出直线的斜率，若斜率相等，或误差在允许范围则进入步骤(2)，否则说明电机轴线不对齐；(2)再计算同一根电机轴上所有相素点位置坐标的平均值，若计算出电机轴线相素坐标平均值相等或误差在允许范围内，则认为电机轴线对齐，符合要求。
所述喷枪（4）主要利用“电流的磁效应”制成。线圈（4-7）通电后，线圈周围会产生磁场。根据异名磁极相互吸引，磁力将通过弹簧（4-6）向上牵拉条形磁铁（4-5），从而牵拉牵引棒（4-3）和阻塞头（4-2），使得标记涂料（4-4）可以通过喷嘴（4-1）向被测物体喷射标记物。
附图说明
图1为装置的正视图
图2为装置的俯视图
图3为栏板装置
图4为喷枪装置
具体实施方式
下面结合附图和实施案例对本发明进行详细说明。
用电机联轴器（7-4）将两被测电机联接起来，放置在传送带（6）上。
超声波发射器（1）不断发送检测声波，当传送带（6）上的被测物体进入预设的范围内，超声波模块将被测物体的“发现”信号经由数据线反馈给栏板控制器（3-1），再由栏板控制器（3-1）将控制可伸缩智能栏板（3-2）伸出。
栏板控制器（3-1）发出信号使栏板装置（3）的电源（3-7）通电，在线圈（3-6）的作用下，周围产生磁场，根据同名磁极相互排斥，磁力将通过弹簧向下排斥条形磁铁（3-5），继而牵引可伸缩智能栏板（3-2）向下伸出，起到对目标物体的阻隔作用。
在栏板装置（3）下端固定安置压力传感器（3-3），当被测物体到达预设位置，并且触压到传感器（3-3）时，传感器将“到位”信号通过数据线发送给电机轴线图像识别模块（2），电机轴线图像识别模块（2）控制激光射灯（2-2）发射激光射线。此时被测物体到达预设检测位置，摄像头（2-1）正对电机联轴器的中心，左右两边辅助定位的激光射灯（2-2）正对并稍高于电机的转轴（7-3），能够将光投射在黑色挡板(5)上形成定位光斑（8-1）。电机轴线图像识别模块（2）以定位光斑（8-1）为圆心，以略大于电机轴长度的距离为半径建立电机轴待识别区域（8-2）。
随后电机轴线图像识别模块（2）通过摄像头（2-1）采集图片，并进行阈值分割与特定区域轮廓像素点的提取。程序将执行以下步骤：
采用固定阈值分割方法对待检测的两电机联轴的原始图像进行阈值分割，得到二值图。然后对该二值图进行邻域轮廓跟踪，具体的做法是，检查当前像素相邻的八个像素点的灰度是否属于某一指定范围（事先设定的范围），该范围用以区分轮廓点与非轮廓点，借助阈值分割原理形成只有边缘轮廓的二值图。随后，将该电机轴边缘区域范围内的二值图保存下来，并检测电机轴线是否对齐：(1)以列为单位计算图像中电机轴线相素点坐标的平均值，生成标识电机轴线水平程度的直线，并计算出直线的斜率，若斜率相等，或误差在允许范围则进入步骤(2)，否则说明电机轴线不对齐；(2)再计算同一根电机轴上所有相素点位置坐标的平均值，若计算出电机轴线相素坐标平均值相等或误差在允许范围内，则认为电机轴线对齐，符合要求。
当判断结果为不对齐时，电机轴线图像识别模块（2）输出控制信号，使喷枪电源（4-8）通电，线圈（4-7）周围产生磁场，根据异名磁极相互吸引，磁力将通过弹簧（4-6）向上牵拉条形磁铁（4-5），从而拉动牵引棒（4-3）和阻塞头（4-2），使得标记涂料（4-4）通过喷射头（4-1）被喷射到被测物体上，否则喷枪无动作。
检测完一个目标物体后，可伸缩智能栏板（3-2）收起。重新启动传送带，进入下一个样品的检测，如此循环，完成电机轴线对齐的自动化检测。

Claims (7)

1.一种数控机床多电机轴线对齐检测装置，主要包括超声波传感器（1）、电机轴线图像识别模块（2）、栏板装置（3）、喷枪（4）、黑色挡板（5）、传送带（6），其特征在于：所述超声波传感器（1）设置在预设摄像头视场的最右端，用于检测进入视场的待检测目标，摄像头（2-1）正对待测物体，左右两边辅助定位的激光射灯（2-2）正对并稍高于电机转动轴（7-3），能够将激光投射在黑色挡板(5)上形成定位光斑（8-1）；所述栏板装置（3）包括栏板控制器（3-1）、可伸缩智能栏板（3-2）及辅助定位压力传感器（3-3），置于传送带前方；所述喷枪（4）位于待测物体的正上方，用于标记电机轴线不对齐的产品； 所述电机轴线图像识别模块（2）根据投射在黑色挡板上的定位光斑（8-1）快速确定电机轴所在区域（8-2），采用颜色匹配算法识别出电机轴的轮廓，并以列为单位计算图像中电机轴线相素点坐标的平均值从而计算出电机轴线的斜率及平均坐标，以检测电机轴线是否对齐；黑色挡板（5）位于待测物体的后方，用于形成定位光斑（8-1）,同时降低周围无关的颜色和光线的干扰。
2.根据权利要求1所述的一种数控机床多电机轴线对齐检测装置，其特征在于：所述超声波传感器（1）安置在预设摄像头视场的最右端，用于检测电机是否进入摄像头视场的目标。
3.根据权利要求1所述的一种数控机床多电机轴线对齐检测装置，其特征在于：电机轴线图像识别模块（2）包括：摄像头（2-1）、辅助定位激光射灯（2-2）、控制板，能够采集待检测产品的图像信息，并进行电机轴线是否对齐的计算，能够通过485总线实现与栏板装置（3）、喷枪（4）的通讯，实现电机轴线是否对齐的自动检测功能。
4.根据权利要求1所述的一种数控机床多电机轴线对齐检测装置，其特征在于：所述的栏板装置（3）包括栏板控制器（3-1）、可伸缩智能栏板（3-2）、辅助定位压力传感器（3-3）、条形磁铁（3-5）和线圈（3-6）；当超声波传感器（1）检测到电机进入目标区域时，该栏板装置（3）将提前伸出栏板，确保待测物体处于摄像头视场内。
5.根据权利要求1所述的一种数控机床多电机轴线对齐检测装置，其特征在于：所述的压力传感器（3-3）安置在可伸缩智能栏板（3-2）上，检测到电机抵达指定位置后，将停止传送带的运行，确保待测物体处于预设区域。
6.根据权利要求1所述的一种数控机床多电机轴线对齐检测装置，其特征在于：所述激光射灯（2-2），其安装高度稍高于电机轴高度，并能投射在黑色挡板（5）上形成定位光斑（8-1），用于快速定位电机轴所在的位置。
7.根据权利要求1所述的一种数控机床多电机轴线对齐检测装置，其特征在于：所述的喷枪（4）包括喷嘴（4-1）、阻塞头（4-2）、牵引棒（4-3）、标记涂料（4-4）、条形磁铁（4-5）、弹簧（4-6）和线圈（4-7），当检测到轴线不一致时，通过磁力、重力和弹力相互作用将标记涂料喷射到待测物体上，标记不合格产品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3213140B2 (ja) * 1992-10-07 2001-10-02 住友電気工業株式会社 光コネクタのコア偏心測定方法、および、これにより測定された光コネクタ
JP2002296005A (ja) * 2001-03-29 2002-10-09 Nikon Corp アライメント方法、点回折干渉計測装置、及び該装置を用いた高精度投影レンズ製造方法
CN101169322A (zh) * 2006-10-25 2008-04-30 刘其伟 混凝土表面裂缝远距离光电式数字检测系统
CN101251926B (zh) * 2008-03-20 2011-08-17 北京航空航天大学 一种基于局部轮廓协方差矩阵的遥感图像配准方法
DE102010064118B4 (de) * 2010-12-23 2015-03-19 Hilti Aktiengesellschaft Hilfseinrichtung einer Bohrmaschine und Steuerungsverfahren
CN102445456B (zh) * 2011-10-09 2013-07-03 河海大学常州校区 基于dsp机器视觉的鸡蛋品质无损检测装置及检测方法
CN103406804B (zh) * 2013-08-16 2015-01-14 南通大学 在五轴机床上利用传感标签实现直线度误差的监测方法
DE102014210612A1 (de) * 2014-06-04 2015-12-17 Holzma Plattenaufteiltechnik Gmbh Verfahren zum Betreiben einerPlattenbearbeitungsanlage, sowiePlattenbearbeitungsanlage
CN206643698U (zh) * 2016-10-19 2017-11-17 电子科技大学中山学院 一种新型数控机床多电机轴线对齐检测装置

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