CN114295624A - 电极头先端检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电极头先端检测系统及方法，其包括机器人、PLC控制端、上位机、数据库和若干先端相机；所述机器人与PLC控制端通信连接，所述PLC与上位机之间通信连接，所述上位机与数据库连接，所述上位机还与各先端相机通信连接；通过机器人夹持电极头进行作业并在规定的作业时间或设定周期将电极头运输至先端相机所在处进行拍照检测，反馈并存储检测结果进而通过上位机输出至PLC控制端，PLC控制端最终输出到机器人进行反馈控制。通过机器与上位机进行配合，结合视觉成像技术进行检测，同时具备检测和处理的功效，大大提升了电极头检测的效率和精准度，对于作业过程的影响降低，保证作业过程的流畅性。
Description
技术领域
本发明涉及电极头检测技术领域，具体涉及一种电极头先端检测系统及方法。
背景技术
电极头属于是损耗件，主要起到一个导电的作用，在制造电机材料的同时一般会选择具有较好的导电和导热性能，还要能够承受较高的温度和压力条件；目前最常用的电极材料是铜合金，一些特殊场合也会用钨、钼及氧化铝等耐高温材料作为电极，而不管使用何种材质的电极头，其在工作一段时间后，会造成电极头表面有附着物或者部分磨损，若不对其进行检测和处理，会影响使用，现有的检测方式大都还是基于认为进行检测，即，使用一定时间后，将设备暂停，通过人工进行查看，主要依靠经验判断，因此，效率较低，耽搁作业进度，且准确度不够高。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种电极头先端检测系统及方法，通过机器与上位机进行配合，结合视觉成像技术进行检测，同时具备检测和处理的功效，大大提升了电极头检测的效率和精准度，对于作业过程的影响降低，保证作业过程的流畅性。
根据本发明的第一方面，提供了一种电极头先端检测系统，其包括机器人、PLC控制端、上位机、数据库和若干先端相机；所述机器人与PLC控制端通信连接，所述PLC与上位机之间通信连接，所述上位机与数据库连接，所述上位机还与各先端相机通信连接；
所述机器人用于控制机械手臂夹持电极头进行作业及运输电极头到先端相机进行检测；
所述PLC控制端用于接收并传达上位机的控制指令；
所述数据库用于存储先端相机的图像和数据；
所述先端相机用于检测电极头的磨损情况；
所述上位机用于接收并发送指令，同时对先端相机采集的图像信息进行分析对比，决定发送的指令类型；
通过机器人夹持电极头进行作业并在规定的作业时间或设定周期将电极头运输至先端相机所在处进行拍照检测，反馈并存储检测结果进而通过上位机输出至PLC控制端，PLC控制端最终输出到机器人进行反馈控制。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以作出如下改进。
可选的，所述机器人有多个，每个机器人对应控制有若干个先端相机。
可选的，还包括研磨装置，所述研磨装置与所述上位机通信连接，电极头先经过所述先端相机检测后由机器人输送至研磨装置进行研磨，然后再由先端相机进行复检，直至达到设定标准后机器人将电极头再次输送至作业线上使用。
可选的，还包括加压装置，所述加压装置与机器人或上位机通信连接，所述加压装置用于在电极头检测过程中，由电极头上端进行加压，使得先端相机拍摄的图像信息更清晰和精准。
可选的，还包括LED灯源，所述LED灯源集成在先端相机内，先端相机与上位机连接，用于控制先端相机拍摄时提供照明和补光。
根据本发明的第二方面，提供了一种电极头先端检测方法，包括以下步骤：
S1：上位机依据用户设定的频率控制使用先端相机对电极头进行检测，检测时间到时，由机器人将电极头运输至先端相机所在处进行检测；
S2：先端相机通过高光LED灯源的辅助下拍摄电极头的平面图像信息，并上报至上位机及数据库进行存储和分析；
S3：上位机根据接收到的平面图像信息，将该平面图像信息进行拆分和筛选，将所述平面图像信息拆分成內圆部分和外圆部分，设定该內圆部分和外圆部分作为有效检测面积，其余部分则作删除处理；
S4：对筛选出来的內圆部分和外圆部分进行分析对比，具体与设定的参考模板的参数进行分析其是否合格，若满足参考模板设定则可以继续进行使用，否则需要经过研磨后再次检测，直至满足参考模板设定后方可继续进行使用。
根据本发明的上述技术方案，还可以作出如下改进。
可选的，步骤S4中的参考模板中的参数至少包括电极头直径和残留物参数；其中，电极头直径包括內圆直径和外圆直径。
本发明提供一种电极头先端检测系统及方法，通过机器与上位机进行配合，结合视觉成像技术进行检测，同时具备检测和处理的功效，大大提升了电极头检测的效率和精准度，对于作业过程的影响降低，保证作业过程的流畅性。
附图说明
图1为本发明提供的一种电极头先端检测系统的原理框图；
图2为本发明提供的一种电极头先端检测方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1为本发明提供的一种电极头先端检测系统的原理框图，如图1所示，本实施例提供了一种电极头先端检测系统，其包括机器人、PLC控制端、上位机、数据库和若干先端相机；所述机器人与PLC控制端通信连接，所述PLC与上位机之间通信连接，所述上位机与数据库连接，所述上位机还与各先端相机通信连接；
所述机器人用于控制机械手臂夹持电极头进行作业及运输电极头到先端相机进行检测；
所述PLC控制端用于接收并传达上位机的控制指令；
所述数据库用于存储先端相机的图像和数据；
所述先端相机用于检测电极头的磨损情况；
所述上位机用于接收并发送指令，同时对先端相机采集的图像信息进行分析对比，决定发送的指令类型；
通过机器人夹持电极头进行作业并在规定的作业时间或设定周期将电极头运输至先端相机所在处进行拍照检测，反馈并存储检测结果进而通过上位机输出至PLC控制端，PLC控制端最终输出到机器人进行反馈控制。
可以理解的是，在本本实施例中，当电极头在工作了一定时间后会出现不同程度的磨损或存在有附着物，因而，需要也有必要对其进行清理和检查，否则可能导致使用过程中的事故或不合格情况发生。因而，在本实施例中，利用机器人夹持臂将电极头在使用了一定周期后输送至先端相机所在处进行拍照检查，先端相机对电极头的使用后情况进行拍照分析，所拍摄的部位为电极头的尖端处，并以此形成二维平面图形，利用与设定的参考条件进行对比或人为的审查，完成电极头使用情况或打磨后是否合格的进行检查，以保证使用过程中的顺利。
通过机器与上位机进行配合，结合视觉成像技术进行检测，同时具备检测和处理的功效，大大提升了电极头检测的效率和精准度，对于作业过程的影响降低，保证作业过程的流畅性。
在一种可能的实施例方式中，所述机器人有多个，每个机器人对应控制有若干个先端相机。
可以理解的是，在本实施例中，机器人可以对应有多个，所述机器人可以控制多个先端相机，即机器人与先端相机之间可以是一对一的关系，也可以是一对多或者多对一的关系；除此之外，在另一种实施例中，机器人也可以包括修磨器和工作机器人两种，修磨器用于对电极头进行打磨，工作机器人用于夹持电极头进行正常作业。
在一种可能的实施例方式中，还包括研磨装置，所述研磨装置与所述上位机通信连接，电极头先经过所述先端相机检测后由机器人输送至研磨装置进行研磨，然后再由先端相机进行复检，直至达到设定标准后机器人将电极头再次输送至作业线上使用。
可以理解的是，在本实施例中，具体的包括研磨装置，所述研磨装置通过上位机控制，与先端相机配合使用，先端相机拍照确定电极头的使用情况，并确定需要研磨的位置及研磨的程度，由研磨装置完成具体的研磨动作，然后交由先端相机进行复检。
在一种可能的实施例方式中，还包括加压装置，所述加压装置与机器人或上位机通信连接，所述加压装置用于在电极头检测过程中，由电极头上端进行加压，使得先端相机拍摄的图像信息更清晰和精准。
可以理解的是，加压装置用于对电极头在检测过程中进行加压，使得电极头与先端相机之间保持一个恒定的条件进行检测，避免造成电极头与先端相机之间的位置关系和压力关系不对等出现的检测误差，因此，在恒定的压力下，电极头与先端相机之间的位置关系大体是恒定不便的，因此，保证了每个电极头在检测时距离先端相机的位置都相同，也有助于对研磨位置进行定位。
在一种可能的实施例方式中，还包括LED灯源，所述LED灯源集成在先端相机内，先端相机与上位机连接，用于控制先端相机拍摄时提供照明和补光。
实施例还提供了一种电极头先端检测方法，包括以下步骤：
S1：上位机依据用户设定的频率控制使用先端相机对电极头进行检测，检测时间到时，由机器人将电极头运输至先端相机所在处进行检测；
S2：先端相机通过高光LED灯源的辅助下拍摄电极头的平面图像信息，并上报至上位机及数据库进行存储和分析；
S3：上位机根据接收到的平面图像信息，将该平面图像信息进行拆分和筛选，将所述平面图像信息拆分成內圆部分和外圆部分，设定该內圆部分和外圆部分作为有效检测面积，其余部分则作删除处理；
S4：对筛选出来的內圆部分和外圆部分进行分析对比，具体与设定的参考模板的参数进行分析其是否合格，若满足参考模板设定则可以继续进行使用，否则需要经过研磨后再次检测，直至满足参考模板设定后方可继续进行使用。
可选的，步骤S4中的参考模板中的参数至少包括电极头直径和残留物参数；其中，电极头直径包括內圆直径和外圆直径。
可以理解的是，上位机在根据客户端设定的固定周期内发出检测指令，使得机器人将电极头运输至先端相机所在位置进行检测，获得电极头的图像情况，并对图像进行筛选分析，通过內圆部分和外圆部分进行分别对比，一方面获取其磨损情况，另一方面对出现磨损需要修复打磨的位置进行精准定位，并以此反复。
需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.电极头先端检测系统，其特征在于，其包括机器人、PLC控制端、上位机、数据库和若干先端相机；所述机器人与PLC控制端通信连接，所述PLC与上位机之间通信连接，所述上位机与数据库连接，所述上位机还与各先端相机通信连接；
所述机器人用于控制机械手臂夹持电极头进行作业及运输电极头到先端相机进行检测；
所述PLC控制端用于接收并传达上位机的控制指令；
所述数据库用于存储先端相机的图像和数据；
所述先端相机用于检测电极头的磨损情况；
所述上位机用于接收并发送指令，同时对先端相机采集的图像信息进行分析对比，决定发送的指令类型；
通过机器人夹持电极头进行作业并在规定的作业时间或设定周期将电极头运输至先端相机所在处进行拍照检测，反馈并存储检测结果进而通过上位机输出至PLC控制端，PLC控制端最终输出到机器人进行反馈控制。
2.根据权利要求1所述的电极头先端检测系统，其特征在于，所述机器人有多个，每个机器人对应控制有若干个先端相机。
3.根据权利要求1所述的电极头先端检测系统，其特征在于，还包括研磨装置，所述研磨装置与所述上位机通信连接，电极头先经过所述先端相机检测后由机器人输送至研磨装置进行研磨，然后再由先端相机进行复检，直至达到设定标准后机器人将电极头再次输送至作业线上使用。
4.根据权利要求3所述的电极头先端检测系统，其特征在于，还包括加压装置，所述加压装置与机器人或上位机通信连接，所述加压装置用于在电极头检测过程中，由电极头上端进行加压，使得先端相机拍摄的图像信息更清晰和精准。
5.根据权利要求4所述的电极头先端检测系统，其特征在于，还包括LED灯源，所述LED灯源集成在先端相机内，先端相机与上位机连接，用于控制先端相机拍摄时提供照明和补光。
6.电极头先端检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：上位机依据用户设定的频率控制使用先端相机对电极头进行检测，检测时间到时，由机器人将电极头运输至先端相机所在处进行检测；
S2：先端相机通过高光LED灯源的辅助下拍摄电极头的平面图像信息，并上报至上位机及数据库进行存储和分析；
S3：上位机根据接收到的平面图像信息，将该平面图像信息进行拆分和筛选，将所述平面图像信息拆分成內圆部分和外圆部分，设定该內圆部分和外圆部分作为有效检测面积，其余部分则作删除处理；
S4：对筛选出来的內圆部分和外圆部分进行分析对比，具体与设定的参考模板的参数进行分析其是否合格，若满足参考模板设定则可以继续进行使用，否则需要经过研磨后再次检测，直至满足参考模板设定后方可继续进行使用。
7.根据权利要求6所述的电极头先端检测方法，其特征在于，步骤S4中的参考模板中的参数至少包括电极头直径和残留物参数；其中，电极头直径包括內圆直径和外圆直径。
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