CN111315492A - 用于将导丝件安装在涂覆系统的焰炬头上的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于将导丝件位置精确地安装在用于热涂覆的涂覆系统的焰炬头上的方法和装置，其简化了导丝件的位置调节并使其可再现，并且将为此目的所需的工作量减少到最小。具体地，使用示出导丝件和焰炬头的一部分的图像的图像处理，计算各个部件的位置并将其实时地显示在显示单元上以供技术人员使用。

Description

用于将导丝件安装在涂覆系统的焰炬头上的方法和装置

本发明涉及一种用于将导丝件安装在涂覆系统的焰炬头上的方法和装置。这种方法或这种装置优选地用于在焰炬头的维护过程中位置精确地安装导丝件。

例如，气缸体(发动机缸体)通常被制造为铸造部件。如果铸造部件由铝或另一种轻金属制成，则在相应的铸造工艺中直接制造的气缸内表面通常不满足几何要求和/或活塞在缸膛上或者在缸膛中滑动时的表面特性的要求。为此，将内表面已经符合要求或在插入后经过适当处理的气缸套插入气缸中，或者将涂层施加到气缸的内表面上。例如，使用热喷涂涂层来实现这种涂层。一种用于热涂覆的方法是例如所谓的RSW方法(这里RSW代表"旋转单丝(Rotating Single Wire)")，其中自动供应的丝材的一端形成阳极，从阴极发出的电弧撞击到该阳极上，将气体或气体混合物转换成等离子体状态，当撞击到丝材上时该等离子体状态熔化丝材的端部。然后，熔化的丝材被输送气体混合物雾化，并朝向缸膛加速以进行涂覆。从而，被夹带的颗粒随着颗粒的变形而施加到缸膛上并形成涂层。为了确保喷涂束的所期望的工作特性，阳极丝的引导件相对于焰炬头的其它部件、特别是相对于阴极的精确定位是必要的。

本发明的一个目的是便于以尽可能简单和可再现的方式将导丝件位置精确地安装在焰炬头上，以便由此减少维护焰炬头所需的时间，其中在必要时能够移除和更换导丝件。

该目的通过根据权利要求1的方法和根据权利要求11的装置来实现。在从属权利要求中详细说明了进一步的改进。

通过要求保护的图像捕获，该图像示出了焰炬头的至少一部分和位于焰炬头上的导丝件的至少一部分，并且通过对图像的处理以识别导丝件的至少一个第一特征和焰炬头的该部分的至少一个第二特征，通过这些特征可以确定部件在图像中的相应位置，导丝件相对于焰炬头的位置可以通过合适的图像处理方法自动地确定，特别是实时地显示给技术人员。因此，技术人员可以容易地辨别导丝件的当前位置，并将其调整到所期望的位置，这方面毫无问题。这里，技术人员不必具有关于导丝件的正确调节的特定经验。尤其是，在涂覆系统中的焰炬头的安装状态下，通常不需要多次重新调整导丝件。作为位置显示的替代或补充，例如可以向技术人员光学地和/或视觉地输出导丝件的相对位置是正确的或不正确的。此外，可以选择性地显示用于校正位置的指令。

由于适当选择了要使用图像捕获装置捕获的特征，或者基于这些特征来实现位置的确定，因此还可以确保对其进行可靠的识别以及高再现性。特别地，优选地选择部件的诸如边缘或轮廓这样的特征，这些特征以确定的方式安装并且优选地随着工作时间的流逝不发生磨损或仅发生轻微的磨损。此外，如此选择特征，使得它们位于尽可能小的图像部分中，从而可以在定位中实现最大的精度。

为了确保特征可被图像捕获装置可靠地识别，优选的是，以合适的方式照射导丝件和/或焰炬头的具有相应特征的区域。这里，根据例如各个部件的材料、几何形状和表面性质和/或图像捕获装置、照明和特征的相对位置来选择特征的照明。由于适当的照明，相应的边缘或轮廓可以由图像捕获装置可靠地检测。在此，尤其需要将图像捕获装置与相应的照明单元匹配，使得所发射的光优选地仅从为此目的设置的部件的表面反射或尽可能少地反射到图像捕获装置的物镜中。因此，例如，相对于焰炬头以预定角度设置的聚光灯非常适于尽可能可靠地识别导丝件的边缘。

由于图像捕获装置相对于焰炬头的预定空间关系，因此可实现高再现性，并且还可以缩短安装所需的时间。因此，图像捕获装置不需要每次都相对于焰炬头再次定位。特别地，由于将整个焰炬头安装在安装装置上，使得焰炬头相对于图像捕获装置和照明单元具有预定的空间关系，因此不必总是将相机和照明单元与焰炬头重新对准以便能够捕获所需的图像部分并能够可靠地辨别部件的相应特征。此外，在将导丝件安装在焰炬头(其位于专门为此目的而设置的安装装置上)上的过程中，涂覆系统可以继续用不同的焰炬头来操作。以这种方式，可以使涂覆系统的停止时间最小化。

由于以预定频率捕获多个图像并且对基于多个图像(例如导丝件的多个图像)确定的位置进行平均，因此可以基于由图像捕获装置捕获的图像部分来提高定位的精度和可靠性。

下面参考附图描述本发明的示例性实施例和进一步改进。

图1示出了附接至安装装置的焰炬头的示意性侧视图；

图2示出了具有焰炬头的安装装置的俯视图；以及

图3示出了由图像捕获装置捕获的焰炬头的一部分的图像，该焰炬头具有定位在其上的导丝件。

下面描述的方法和下面描述的根据一个实施例的装置旨在用于以位置精确的方式将导丝件安装在用于涂覆系统的焰炬头上(特别是当使用RSW方法来涂覆表面时)。

图1示出了安装装置100的实施例，该安装装置100用于将导丝件10安装在用于热涂覆的涂覆系统的焰炬头11上。如图1所示，焰炬头11具有例如大致圆柱形的形状，其具有壳体，阴极13拧入该壳体的一端。焰炬头11的壳体在与阴极13相对的一侧上具有喷嘴开口23。由焰炬头进行的涂覆过程所需的气体通过壳体内部的管道进行输送。特别地，气体或气体混合物被引导经过阴极13并随后转换成等离子体状态。此外，通过多个供应通道15经由在图3中更详细示出的输送气体喷嘴12向喷嘴开口23供应输送气体。

形成阳极的金属丝在阴极13和焰炬头11的喷嘴开口23之间的区域中前进。这是通过使用在图3中更详细示出的导丝件10来实现的。如图3所示，输送气体喷嘴12具有凹部17，在该凹部17中设置有导丝件10，该导丝件10基本上构造成沿焰炬头11的纵向方向延伸的管。

在更换导丝件10或维修焰炬头11时，焰炬头11安装在安装装置100上，使其基本上垂直定位，其中阴极13和输送气体喷嘴12位于焰炬头11的上端。例如，焰炬头11例如通过未示出的适配件螺丝固定在安装装置100上，该适配件设置在安装装置100的基板50上，并具有对应于焰炬头11与涂覆系统中的相关喷枪的连接的几何形状。除了基板50之外，安装装置100还包括安装架51(例如基本上垂直地附接至基板50的板)、附接至安装架51的图像捕获装置16以及包括第一光源18和第二光源22的照明系统，第一光源18和第二光源22也都附接在安装架51上。这里，图像捕获装置16附接至安装装置100，使得其相对于附接至安装装置100的焰炬头11具有预定的空间关系。特别地，例如可被构造为诸如智能相机(智能相机)之类的相机的图像捕获装置16被附接至安装架51，使得由相机捕获的图像示出焰炬头11的输送气体喷嘴12和导丝件10。第一光源18和第二光源22也附接在安装装置100上，使得它们相对于焰炬头11具有预定的空间关系，尤其是照射焰炬头11的具有输送气体喷嘴12和导丝件10的区域，这将在下面更详细地描述。

安装装置100还包括处理单元52，该处理单元52适于处理由图像捕获装置16捕获的图像14(见图3)。如图1所示，在一些实施例中，处理单元52可以集成到图像捕获装置16中，即，图像捕获装置16可以被配置为已经提到的智能相机。由图像捕获装置16捕获的图像14被显示在显示单元54上，该显示单元54还可以适于显示处理单元52的处理结果。应当理解，在其他实施例中，处理单元52可以与图像捕获装置16分离地提供(例如作为外部计算系统的组件)，其经由合适的接口连接到图像捕获装置16。此外，显示单元54可以被配置为用于显示由图像捕获装置16捕获的图像的任何合适的设备，例如，被配置为连接到图像捕获装置16的计算机系统的屏幕。在其他实施例中，显示单元54也可以集成到图像捕获装置16中，即图像捕获装置16还可以包括显示器，在该显示器上可以由于处理单元52而显示所捕获的图像以及可选地显示处理结果。

如图1所示，在示例性实施例中，图像捕获装置16附接至安装装置100，使得其从上方倾斜地观察喷嘴开口23。图3中示出了相应的捕获图像14。在一些示例性实施例中，图像捕获装置16、第一光源18和附接在固定位置的焰炬头11可基本上位于同一个平面(图1和2中的平面Y-Z)中，其中图像捕获装置16(中心图像束)相对于水平面以第一预定角度(例如在5°至25°之间，优选地在9°至13°之间)附接至安装装置100。例如可以被配置为聚光灯的第一光源18被附接至安装装置100，使得其以相对于水平面的第二预定角度(例如在30°至80°之间，优选地在45°至50°之间，更优选地在47°至48°之间)附接至安装装置100，或者光以相对于水平面的指定角度辐射。在特定的方向上，确保来自第一光源18的光(其被导丝件10反射)到达图像捕获装置16的物镜，并且在由图像捕获装置16捕获的图像14中可以识别下面说明的特征(尤其是导丝件10的特征)。这里，图像捕获装置16的工作距离大约为90mm至105mm。图像捕获装置16可以例如具有5百万像素的分辨率，这产生大约5μm的像素大小。

第一光源18(聚光灯)的工作距离在200mm至300mm之间，例如大约260mm。在该距离处，在导丝件10的位置处的光点最小且最强。然而，应当理解，工作距离可以根据聚光灯的构造而变化。由第一光源18发射的光可以在350mm至850mm之间的波长范围内。

如图1和2所示，第二光源22包括两个光源22a、22b，它们相对于图像捕获装置16、第一光源18和焰炬头11所处的平面对称地设置在该平面的两侧。这里，两个光源22a、22b优选地设置在与喷嘴开口23大致相同的高度处以便对其进行照明，并且优选地相对于该平面以45°至75°之间、优选以55°至60°之间的角度设置。光源22a、22b到待照明区域的距离例如在20mm至100mm之间，特别是在30mm至60mm之间。

如图3所示，第一光源18照射焰炬头11的第一区域19，该第一区域19中包含导丝件10。两个第二光源22a、22b照射焰炬头11的第二区域20，特别是相对于输送气体喷嘴12彼此相对的侧面上的两个部分区域20a和20b。第二光源22a、22b例如可以是能够发出红外范围内的光和/或能够以脉冲方式驱动的面光源。这用于保护安装装置的操作者，使得操作者不受可见范围内的反射的影响。

下面将参照图1至图3更详细地说明根据本实施例的用于将导丝件10安装和/或定位在焰炬头11上的方法。

在第一步骤中，焰炬头11在预定位置处附接至安装装置100。如上所述，为此目的，焰炬头11可用螺丝紧固到安装装置100上，可选地使用合适的适配件。

在将焰炬头11安装在安装装置100上之后，焰炬头11位于预定的安装位置。特别地，喷嘴开口23或输送气体喷嘴12位于固定位置，使得附接至安装装置100的图像捕获装置16以及第一光源18和第二光源22a、22b相对于输送气体喷嘴12和导丝件10均具有预定的空间关系。在这种状态下，图像捕获装置16可以捕获预先选择的图像部分，其中特别地包含输送气体喷嘴12和相对于输送气体喷嘴12定位的导丝件10。所捕获的图像14在图3中示出，并且在显示单元54上显示为静止图像或实况流。如图3所示，图像14示出了焰炬头11的至少一部分和位于焰炬头11上的导丝件10的至少一部分。在本实施例中，焰炬头11的至少一部分包括输送气体喷嘴12和/或其边缘区域。此外，如图3所示，可以看到设置在凹部17中的导丝件10。

现在，处理单元52适于处理由图像捕获装置16捕获的图像14，使得能够识别导丝件10的第一特征，利用该第一特征能够确定导丝件10在图像14中的轴线X上的位置x1，以及能够识别输送气体喷嘴12的至少一个第二特征，利用该第二特征能够确定输送气体喷嘴在图像14中的参考位置M。这里，轴线X是由导丝件10可被调节或移动并被定位的方向所确定的轴线。特别地，在本实施例中，这是垂直于导丝件10的纵向方向且垂直于光束方向的方向。在此，处理单元52特别适于基于所识别的导丝件10的第一特征来确定导丝件10的位置x1，并且基于所识别的至少一个第二特征来确定输送气体喷嘴12的参考位置M。基于此，处理单元52然后可以确定导丝件10在轴线X上的位置x1与参考位置M在轴线X上的坐标Mx之间的距离d。然后，可以在显示单元54上显示所确定的距离d。这将在下面更详细地描述。

基于图像14确定的导丝件10的特征例如包括导丝件10的至少一个边缘k1或k2，该边缘垂直于轴线X延伸。为此，有必要以尽可能高的对比度描绘导丝件的轮廓。为此，使用上述聚光灯，其根据相对于图像捕获装置16的空间关系来设置，该空间关系基于图像捕获装置16的位置来仔细地确定。此外，建议尽可能多地清洁凹部17的定位有导丝件10的表面，并且使其保持没有污染物和沉积物积聚，以便尽可能多地反射光。这样，第一光源18的光(其入射到导丝件10的圆柱形外表面的中心)直接反射到图像捕获装置16的物镜中，而导丝件10总是在图像14中被描绘为朝向其边缘变暗，因为在该区域中光不再反射到图像捕获装置16的物镜中。更具体地，在导丝件10的边缘k1和k2处几乎没有反射。另一方面，由于光被所述表面朝向图像捕获装置16反射，因此在导丝件10后面的凹部17的表面显得明亮。这样，导丝件10的边缘k1和k2可在图像14中以高对比度描绘。图像14中的边缘k1和k2和/或其X坐标可以通过适当的已知图像处理方法来确定，例如用于边缘检测、颜色识别等的算法。因此，由于导丝件10的对称性，也可计算轴线X上的边缘k1和k2之间的中心线的坐标x1。由此得到导丝件10沿着轴线X的当前位置x1。

以类似的方式，输送气体喷嘴12的周边在轴线X的方向上的相对侧由第二光源22照射。例如，由于输送喷嘴12和喷嘴开口23的喷嘴环21(该喷嘴环21位于输送喷嘴12的外部)的不同的表面粗糙度，和/或由于相应表面区域的不同布置角度，在此也出现不同强度的反射，从而在图像14中实现输送气体喷嘴12和喷嘴环21之间的足够的对比度。因此，如图3所示，获得了表示输送喷嘴12的边缘的基本圆形的轮廓K。基于如图3所示的相对于垂直于轴线X的轴线Z对称的轮廓K，可以确定参考位置M，特别是输送气体喷嘴12的中心线或中心点在轴线X上的位置。为此，例如可以确定在输送气体喷嘴21的相对侧上的两个点p1和p2，这两个点p1和p2位于轮廓K上并且在轴线Z上具有相同的坐标。基于此，然后可以通过确定点p1和p2的X坐标来确定参考位置M的X坐标Mx。

通过比较导丝件10的中心线的坐标和输送气体喷嘴12的中心线或中心点的坐标，可以计算它们之间的距离d＝Mx-x1。利用该距离d，可以确定导丝件10的位置与期望位置的偏差，在该期望位置处，导丝件10的中心线实质上具有到输送气体喷嘴12的中心线或中心点(喷嘴开口23的中心)的预定距离(目标距离)，或者与该预定距离的偏离小于预定阈值。这里，预定距离可以是正的或负的，并且可以针对每个焰炬头或每个输送气体喷嘴预先适当地确定。在一些情况下，预定距离可以等于零。各个目标距离可与对应的焰炬头相关联，并且例如存储在处理单元52可访问的存储器中。可以由技术人员来选择与当前安装的焰炬头相关联的目标距离，或者例如通过捕获焰炬头的适当的标识符来自动选择。

以上述方式计算的距离d(例如0.1549)可以在显示单元54上显示在图像14的显示区域55中。例如，基于图像14的分辨率和图像捕获装置与喷嘴开口23的距离，处理单元52在此适于将获得的以像素为单位的距离换算成线性度量(例如μm)并显示。考虑到该通知，技术人员现在可以使用为此目的提供的安装系统(特别是具有细牙螺纹和为此目的提供的用于在X方向上移动导丝件10的专用工具的螺旋系统)将导丝件10设置到在X轴方向上的期望位置。由于显示单元54上的显示，技术人员因此可以优选地实时跟踪导丝件10的当前位置。一旦显示的距离d对应于目标距离，或者根据显示精度，显示的距离d与目标距离的偏差小于预定阈值或者基本上为零，则完成导丝件10的位置精确的安装。

为了提高处理和/或确定导丝件10的位置的可靠性，可以设置成，图像捕获装置以预定频率(例如，1至60Hz，优选地1至30Hz，特别是2Hz)捕获预定数目的图像(例如，10至30个图像，特别是15个图像)，并由处理单元52处理。可以为每个捕获的图像确定上述特征和/或位置。然后，可以对所确定的位置进行平均，并将其作为平均位置显示在显示单元54上。这里，可以在显示区域55上显示测量或所拍摄图像的当前数量(在图3的示例中，图像编号12)。还可以在显示区域55中显示是否可以执行特征的成功识别(在识别的当前情况下为IO)，例如，在针对测量系列的特定数量的测量已经发生成功识别的情况下。这样，防止了个别不正确的测量或识别导致技术人员将导丝件10设置到不正确的位置。

在完成导丝件10的位置设定之后，焰炬头11可从安装装置100移除并重新安装在涂覆系统中。由此，导丝件10已经位于所期望的位置，从而可以确保使用焰炬头的涂层的所需质量，而不需要例如在涂覆系统中进行重新调整。

通过上述方法和/或上述装置提供了定制的测量策略。在此，在部件的边缘上规定了用于确定导丝件10的位置或参考位置M所需的特征，这些部件以确定的方式安装在焰炬头11上并且理想地不发生磨损。这实现了安装的高可靠性和可再现性。还可以适当地选择光源及其位置，以便能够以最高可能的对比度捕获并显示待照明的特征。这里，照明的类型取决于相应部件的材料、几何形状和表面特性。

为了能够可靠地识别特征，特别是在如导丝件10的弯曲表面的情况下，需要使光源和图像捕获装置彼此精确地匹配。因此，例如，照射导丝件10的光源18必须相对于焰炬头11特别精确地对准。

尽管本发明描述了在涂覆系统的焰炬头上的位置精确的导丝件的安装，但应该理解，本文公开的方法通常可以用于将第一部件位置精确地安装在第二部件上。即，除了导丝件10和输送气体喷嘴12，可以由图像捕获装置捕获第二部件的至少一部分和位于第二部件上的第一部件的至少一部分。这里，第二部件可以再次附接至安装装置，使得其相对于图像捕获装置具有预定的空间关系。同样可以选择相应部件或其区域的合适的特征(例如边缘等)，基于这些特征，可以以本文所述的方式确定相应部件或其区域的位置。也可以可选地设置一个或多个光源，以便能够或改善对相应特征的识别。

尽管在前文中使用了输送气体喷嘴12的边缘来确定参考位置M，但是应当理解，在其它示例性实施例中，可使用焰炬头11的其它部件或区域来确定参考位置M。然后可能需要对第二光源22和/或图像捕获装置16进行修改。此外，当使用具有圆形轮廓K的部件时，还规定基于例如轮廓K的三个点将其中心点确定为参考位置M。然后，还可以确定轮廓K的中心点到导丝件10的中心线的距离d。

还应当理解，对于要定位除导丝件10之外的部件的情况，例如，不具有圆柱形形状的部件，不一定需要确定部件的中心线，而是例如圆形或其它轮廓的中心点也可以确定为部件在轴线X上的位置。

此外规定，在其他应用中，除了在当前情况下的一维定位，也可以通过确定合适的特征来进行二维定位，所述特征表明要定位的部件的点相对于另一部件上的参考点的位置。为此必须相应地调整所需的计算。

需要明确强调的是，出于原始公开的目的以及出于限制所要求保护的发明的目的，在说明书和/或权利要求中公开的所有特征应当被认为是彼此分离和独立的，而与实施例和/或权利要求中的特征的组合无关。应明确地指出，为了原始公开的目的以及为了限制所要求保护的发明，特别是也作为范围规格的限制，所有范围规格或单元组的规格公开了每个可能的中间值或单元子组。

方面

A1.用于将第一部件(10)位置精确地安装在第二部件(12)上的方法，包括以下步骤：

通过使用相对于所述第二部件(12)具有预定空间关系的图像捕获装置(16)，捕获示出第二部件(12)的至少一部分和位于所述第二部件(12)上的所述第一部件(10)的至少一部分的图像(14)；

处理所述图像(14)以识别所述第一部件(10)的至少一个第一特征和所述第二部件(12)的至少一个第二特征，基于所述第一特征能够确定所述第一部件在所述图像(14)中的轴线(X)上的位置(x1)，基于所述第二特征能够确定所述第二部件(12)在所述图像(14)中的参考位置(M)；

基于所识别的至少一个第一特征来确定所述第一部件(10)的位置(x1)；

基于所识别的至少一个第二特征来确定所述第二部件(12)的所述参考位置(M)；

以及

沿着所述轴线(X)移动所述第一部件(10)，直到所述第一部件的位置(x1)相对于所述第二部件(12)的参考位置(M)具有预定位置关系。

A2.根据方面A1所述的方法，其中，所述预定位置关系在于，所述第一部件(10)在所述轴线(X)上的位置(x1相对于所述参考位置(M)在所述轴线(X)上的坐标(Mx)具有预定距离(d)，特别是小于预定阈值的距离(d)，或者与其重合。

A3.根据方面A1或A2所述的方法，还包括：

照射所述第一部件(10)的具有所述第一特征的至少一个第一区域(19)，以及照射所述第二部件(12)的具有所述第二特征的至少一个第二区域(20)。

A4.根据方面A3所述的方法，其中，所述至少一个第一区域(19)的照明由第一光源(18)实现，并且所述至少一个第二区域(20)的照明由第二光源(18)实现，其中，所述第一光源(18)和/或所述第二光源(22)相对于所述第二部件(12)具有预定的空间关系。

A5.根据方面A1至A4中的一个方面的方法，还包括：

提供安装装置(100)，至少所述图像捕获装置(16)附接在所述安装装置上；

将所述第二部件(12)附接至所述安装装置(100)，使得所述图像捕获装置(16)相对于所述第二部件(12)具有所述预定的空间关系。

A6.根据方面A4和A5所述的方法，其中所述第一光源(18)和/或所述第二光源(22)附接至所述安装装置(100)，使得它们或它相对于附接至所述安装装置(100)的所述第二部件(12)具有预定的空间关系。

A7.根据方面A1至A6中的一项所述的方法，其中，所述第一特征包括所述第一部件(10)的至少一个边缘(k1)，所述边缘(k1)垂直于所述轴线(X)延伸。

A8.根据方面A7的方法，还包括：

识别所述第一部件(10)的第一边缘(k1)和第二边缘(k2)，所述第一边缘(k1)和所述第二边缘(k2)均垂直于所述轴线(X)延伸；以及

计算相对于所述第一边缘(k1)和所述第二边缘(k2)的虚拟中心线(L)，所述中心线(L)的坐标表示所述第一部件(10)在所述轴线(X)上的位置(x1)。

A9.根据方面A1至A8中的一项所述的方法，其中，所述第二特征包括所述第二部件(12)的圆形轮廓(K)，所述轮廓(K)的中心点确定了所述参考位置(M)。

A10.根据方面A9的方法，还包括：

使用两个光源(22a，22b)照射所述轮廓(K)的两个彼此相对的区域(20a，20b)；

识别所述轮廓(K)的至少三个点(p1、p2、p3)，其中，所述三个点(p1、p2、p3)中的至少一个与所述点(p1、p2、p3)中的至少另一个点位于不同的区域(20a、20b)中；以及

基于所述至少三个点(P1、P2、P3)计算所述中心点。

A11.根据方面A4或A10所述的方法，其中，所述第二光源(22)或所述至少两个光源(22a,22b)发射红外范围内的光和/或以脉冲方式操作。

A12.根据方面A1至A11中的一个方面的方法，还包括：

选择所述至少一个第一特征和所述至少一个第二特征作为所述第一部件(10)和/或所述第二部件(12)的边缘(k1,k2,K)，所述部件具有确定的位置并且理想地不发生磨损；

根据所述第一部件(10)和所述第二部件(12)的材料、几何形状和/或表面特性，为所述至少一个第一特征和所述至少一个第二特征选择合适的光源；以及

确定所述图像捕获设备(16)、所述第二部件(12)和所述光源之间的所述空间关系，使得所述第一特征和所述第二特征能够在由所述图像捕获设备(16)捕获的所述图像(14)中被识别。

A13.根据方面A1至A12中的一个方面的方法，还包括：

以预定频率(例如1到60Hz，优选地2到30Hz)捕获预定数量的图像(14)；

针对每个所捕获的图像确定所述第一部件(10)的位置(x1)和/或所述第二部件(12)的参考位置(M)；

对所确定的位置进行平均；以及

在所述显示单元(54)上显示所平均的位置。

A14.根据方面A1至A13中的一项所述的方法，其中，所述第一部件(10)是导丝件，所述导丝件以位置精确的方式安装在用于热涂覆的涂覆系统的焰炬头(11)上，所述焰炬头(11)包括所述第二部件(12)，特别是所述焰炬头的输送气体喷嘴。

A15.用于将导丝件(10)安装在用于热涂覆的涂覆系统的焰炬头(11)上的安装装置(100)，包括：

支架(50)，所述焰炬头(11)能够固定在所述支架的限定位置处；

图像捕获装置(16)，其附接至所述安装装置(100)，使得所述图像捕获装置相对于附接在限定位置处的所述焰炬头(11)具有预定的空间关系；

处理单元(52)，其适于处理由所述图像捕获设备(16)捕获的图像(14)；以及

显示单元(54)，其适于显示所述处理单元(52)的处理结果，其中

所述图像捕获装置(16)适于捕获图像(14)，所述图像示出位于所述焰炬头(11)上的所述导丝件(10)的至少一部分并且示出所述焰炬头(11)的预定部件或区域(12)的至少一部分，

所述处理单元(52)适于：

处理所述图像(14)以识别所述导丝件(10)的至少一个第一特征，基于该第一特征，能够确定所述导丝件(10)在所述图像(14)中的轴线(X)上的位置(x1)，以及识别所述预定部件或区域(12)的至少一个第二特征，基于该第二特征，能够确定所述预定部件或区域(12)在所述图像(14)中的参考位置(M)；

基于所识别的至少一个第一特征来确定所述导丝件(10)的所述位置(x1)；

基于所识别的至少一个第二特征来确定所述预定部件或区域(12)的所述参考位置(M)；以及

确定所述导丝件(10)在所述轴线(X)上的位置(x1)与所述参考位置(M)在所述轴线(X)上的坐标(Mx)之间的距离(d)，以及

所述显示单元适于显示所述距离(d)。

A16.根据方面A15所述的安装装置，还包括：

至少一个光源(18，22)，其被配置成照射所述导丝件(10)的具有所述第一特征的至少一个第一区域(19)和所述焰炬头(11)的所述预定部件或区域(12)的具有所述第二特征的至少一个第二区域(20)，

其中，所述至少一个光源(18、22)附接至所述安装装置(100)，使得所述至少一个光源相对于附接在所述限定位置的所述焰炬头(11)具有预定的空间关系。

A17.根据方面A16所述的安装装置，其中

所述至少一个光源(18，22)包括优选为聚光光源的第一光源(18)和优选为面照明光源的第二光源(22)，所述第一光源(18)被配置为照射至少所述第一区域(19)，所述第二光源(22)被配置为照射至少所述第二区域(20)，

所述图像捕获装置(16)、所述第一光源(18)和附接在所述限定位置处的所述焰炬头(11)基本上位于同一个平面内，其中所述图像捕获装置(16)以相对于水平面的第一预定角度(例如在5°至25°之间，优选地在9°至13°之间)附接至所述安装装置(100)，并且所述第一光源(18)以相对于水平面的第二预定角度(例如在30°至80°之间，优选地在45°至50°之间)附接至所述安装装置(100)，并且

所述第二光源(22)包括两个光源(22a，22b)，这两个光源对称地设置在所述平面的两侧，优选地与所述预定部件或区域(12)处于相同高度，并且相对于所述平面处于45°至75°之间(优选地在55°至60°之间)的特定角度。

A18.根据方面A17所述的安装装置，其中，所述第二光源(22)发射红外范围内的光和/或以脉冲方式操作。

A19.根据方面A15至A18中任一项所述的安装装置，其中

由所述处理单元(52)对所述导丝件(10)的所述位置(x1)的确定包括：

识别所述导丝件(10)的第一边缘(k1)和第二边缘(k2)，所述第一边缘(k1)和所述第二边缘(k2)均垂直于所述轴线(X)延伸；以及

计算相对于所述第一边缘(k1)和所述第二边缘(k2)的虚拟中心线(L)，所述中心线(L)的坐标表示所述导丝件(10)在所述轴线(X)上的所述位置(x1)，以及

由所述处理单元(52)对所述预定部件或区域(12)的所述参考位置(M)的确定包括：

识别所述预定部件或区域(12)的圆形轮廓(K)，所述轮廓(K)的中心点确定了所述参考位置(M)。

附图标记清单

11 焰炬头

12 输送气体喷嘴

13 阴极

14 图像

15 供应通道

16 图像捕获装置

17 凹部

18 第一光源

19 第一区域

20 第二区域

20a、20b 第二区域

21 喷嘴环

22 第二光源

22a、22b 第二光源

23 喷嘴开口

50 基板

51 安装架

52 处理单元

54 显示单元

55 显示区域

100 安装装置

Claims (15)

1.一种用于将导丝件(10)位置精确地安装在用于热涂覆的涂覆系统的焰炬头(11)上的方法，包括以下步骤：

通过使用相对于所述焰炬头(11)具有预定空间关系的图像捕获装置(16)，捕获示出所述焰炬头(11)的至少一部分和位于所述焰炬头上的所述导丝件(10)的至少一部分的图像(14)；

处理所述图像(14)以识别所述导丝件(10)的至少一个第一特征，基于所述第一特征，能够确定所述导丝件(10)在所述图像(14)中的轴线(X)上的位置(x1)，以及识别所述焰炬头(11)的所述部分的至少一个第二特征，基于所述第二特征，能够确定所述焰炬头(11)的所述部分在所述图像(14)中的参考位置(M)；

基于所识别的所述至少一个第一特征来确定所述导丝件(10)的位置(x1)；

基于所识别的所述至少一个第二特征来确定所述焰炬头(11)的所述部分的参考位置(M)；以及

使所述导丝件(10)沿着所述轴线(X)移动，直到所述导丝件的位置(x1)相对于所述焰炬头(11)的所述部分的所述参考位置(M)具有预定的位置关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预定的位置关系在于，所述导丝件(10)在所述轴线(X)上的位置(x1)与所述参考位置(M)在所述轴线(X)上的坐标(Mx)具有预定距离(d)，特别是具有小于预定阈值的偏差，或者与其重合。

3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：

使用第一光源(18)，照射所述导丝件(10)的至少一个第一区域(19)，所述至少一个第一区域(19)包括所述第一特征；以及

使用第二光源(18)，照射所述焰炬头(11)的包括所述第二特征的所述部分的至少一个第二区域(20)，

其中，所述第一光源(18)和/或所述第二光源(22)相对于所述焰炬头(11)具有预定的空间关系。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，还包括：

提供安装装置(100)，至少所述图像捕获装置(16)附接在所述安装装置上；

将所述焰炬头(11)附接至所述安装装置(100)，使得所述图像捕获装置(16)相对于所述焰炬头(11)具有所述预定的空间关系。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述第一特征包括所述导丝件(10)的至少一个边缘(k1)，所述边缘(k1)垂直于所述轴线(X)延伸，优选地还包括以下步骤：

识别所述导丝件(10)的第一边缘(k1)和第二边缘(k2)，所述第一边缘(k1)和所述第二边缘(k2)均垂直于所述轴线(X)延伸；以及

相对于所述第一边缘(k1)和所述第二边缘(k2)计算虚拟中心线(L)，所述虚拟中心线(L)在所述轴线(X)上的坐标表示所述导丝件(10)的位置(x1)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述第二特征包括所述焰炬头(11)的所述部分的轮廓(K)，所述轮廓(K)相对于垂直于所述轴线(X)的轴线(Z)具有对称性，所述对称性限定所述参考位置(M)。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：

使用两个光源(22a，22b)照射所述轮廓(K)的两个彼此相对的区域(20a，20b)；

识别所述轮廓(K)的至少两个点(p1，p2)，其中所述至少两个点(p1，p2)中的至少一个与所述至少两个点(p1，p2)中的至少另一个位于所述区域(20a，20b)中的不同区域中；以及

基于所述至少两个点(p1，p2)计算所述参考位置(M)。

8.根据权利要求3或7所述的方法，其中，所述第二光源(22)或所述至少两个光源(22a，22b)发射红外范围内的光和/或以脉冲方式操作。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的方法，还包括：

以预定频率捕获预定数量的图像(14)，所述预定频率例如为1至60Hz，优选为2至30Hz；

针对每个所捕获的图像确定所述导丝件(10)的位置(x1)和/或所述焰炬头(11)的所述部分的所述参考位置(M)；

对所确定的位置进行平均；以及

在显示单元(54)上显示平均的位置。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述焰炬头(11)的所述部分包括所述焰炬头的部件(12)，特别是所述焰炬头的输送气体喷嘴。

11.一种用于将导丝件(10)安装在用于热涂覆的涂覆系统的焰炬头(11)上的安装装置(100)，包括：

支架(50)，所述焰炬头(11)能够固定在所述支架的限定位置处；

图像捕获装置(16)，其附接至所述安装装置(100)，使得所述图像捕获装置相对于附接在所述限定位置处的所述焰炬头(11)具有预定的空间关系；

处理单元(52)，其适于处理由所述图像捕获装置(16)捕获的图像(14)；以及

显示单元(54)，其适于显示所述处理单元(52)的处理结果，其中

所述图像捕获装置(16)适于捕获图像(14)，所述图像(14)示出位于所述焰炬头(11)上的所述导丝件(10)的至少一部分并且示出所述焰炬头(11)的预定部件或区域(12)的至少一部分，

所述处理单元(52)适于：

处理所述图像(14)以识别所述导丝件(10)的至少一个第一特征，基于所述第一特征，能够确定所述导丝件(10)在所述图像(14)中的轴线(X)上的位置(x1)，以及识别所述预定部件或区域(12)的至少一个第二特征，基于所述第二特征，能够确定所述预定部件或区域(12)在所述图像(14)中的参考位置(M)；

基于所识别的所述至少一个第一特征来确定所述导丝件(10)的位置(x1)；

基于所识别的所述至少一个第二特征来确定所述预定部件或区域(12)的所述参考位置(M)；以及

确定所述导丝件(10)在所述轴线(X)上的位置(x1)与所述参考位置(M)在所述轴线(X)上的坐标(Mx)之间的距离(d)，以及

所述显示单元(54)适于显示所述距离(d)。

12.根据权利要求11所述的安装装置，还包括：

至少一个光源(18，22)，所述至少一个光源被配置成照射所述导丝件(10)的具有所述第一特征的至少一个第一区域(19)和所述焰炬头(11)的所述预定部件或区域(12)的具有所述第二特征的至少一个第二区域(20)，

其中，所述至少一个光源(18、22)附接至所述安装装置(100)，使得所述至少一个光源相对于附接在所述限定位置的所述焰炬头(11)具有预定的空间关系。

13.根据权利要求12所述的安装装置，其中

所述至少一个光源(18，22)包括优选为聚光光源的第一光源(18)以及优选为面照明光源的第二光源(22)，所述第一光源(18)被配置为照射至少所述第一区域(19)，所述第二光源(22)被配置为照射至少所述第二区域(20)，

所述图像捕获装置(16)、所述第一光源(18)和附接在所述限定位置处的所述焰炬头(11)基本上位于同一个平面内，其中所述图像捕获装置(16)以相对于水平面的第一预定角度(例如在5°至25°之间，优选地在9°至13°之间)附接至所述安装装置(100)，并且所述第一光源(18)以相对于水平面的第二预定角度(例如在30°至80°之间，优选地在45°至50°之间，更优选地在47°至48°之间)附接至所述安装装置(100)，并且

所述第二光源(22)包括两个光源(22a，22b)，这两个光源对称地设置在所述平面的两侧，优选地与所述预定部件或区域(12)处于相同高度，并且相对于所述平面处于45°至75°之间(优选地在55°至60°之间)的特定角度。

14.根据权利要求13所述的安装装置，其中，所述第二光源(22)发射红外范围内的光和/或以脉冲方式被驱动。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的安装装置，其中，

由所述处理单元(52)对所述导丝件(10)的所述位置(x1)的确定包括：

识别所述导丝件(10)的第一边缘(k1)和第二边缘(k2)，所述第一边缘(k1)和所述第二边缘(k2)均垂直于所述轴线(X)延伸；以及

计算相对于所述第一边缘(k1)和所述第二边缘(k2)的虚拟中心线(L)，所述中心线(L)在所述轴线(X)上的坐标表示所述导丝件(10)的所述位置(x1)，以及

由所述处理单元(52)对所述预定部件或区域(12)的所述参考位置(M)的确定包括：

识别所述预定部件或区域(12)的轮廓(K)，所述轮廓(K)关于垂直于所述轴线(X)的轴线(Z)具有对称性，所述对称性限定了所述参考位置(M)。

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