本實(shí)用新型屬于自動化檢測領(lǐng)域，涉及一種新型數(shù)控機(jī)床多電機(jī)軸線對齊檢測裝置。

背景技術(shù)：

數(shù)控機(jī)床的傳動系統(tǒng)一般采用基于套筒聯(lián)軸器的伺服控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，通過套筒電機(jī)聯(lián)軸器將多個電機(jī)串聯(lián)一起，使主動軸和從動軸共同旋轉(zhuǎn)以驅(qū)動目標(biāo)物。主動軸和從動軸協(xié)同旋轉(zhuǎn)的關(guān)鍵在于兩根電機(jī)轉(zhuǎn)動軸軸線的對齊程度，在這里不妨簡稱為“同軸度”。同軸度越高，意味著軸線重合程度越好，電機(jī)的主動軸和從動軸的協(xié)同效果也越好。

現(xiàn)階段大多數(shù)檢測電機(jī)軸線是否對齊的工作都采用人工檢測的方式。這種方法耗時(shí)長、操作復(fù)雜、對于操作者的技能要求偏高，已不能滿足大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的要求。為了提高檢測效率，亟需一種能代替人工操作進(jìn)行自動化檢測的裝置，以提高電機(jī)和機(jī)床的裝配效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種新型數(shù)控機(jī)床多電機(jī)軸線對齊檢測裝置，該裝置能夠自動完成數(shù)控機(jī)床電機(jī)軸線對齊檢測的功能，有效提高電機(jī)和機(jī)床的裝配效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種新型數(shù)控機(jī)床多電機(jī)軸線對齊檢測裝置，主要包括超聲波傳感器（1）、電機(jī)軸線圖像識別模塊（2）、欄板裝置（3）、噴槍（4）、黑色擋板（5）、傳送帶（6）。

所述超聲波傳感器（1）設(shè)置在預(yù)設(shè)攝像頭視場的最右端，用于檢測進(jìn)入視場的目標(biāo)，當(dāng)傳感器（1）檢測到傳送帶上的被測物體后，傳感器（1）就將被測物體的“發(fā)現(xiàn)”信號經(jīng)由數(shù)據(jù)線反饋給欄板控制器（3-1），欄板控制器（3-1）將控制欄板伸出；所述欄板裝置（3）利用“電流的磁效應(yīng)”制成。線圈（3-6）通電后，周圍產(chǎn)生磁場，根據(jù)同名磁極相互排斥，磁力將通過彈簧向下排斥條形磁鐵，繼而牽引可伸縮智能欄板（3-2）伸出，起到對待檢測物體的阻隔作用。

所述欄板裝置（3）包括欄板控制器（3-1）、可伸縮智能欄板（3-2）、輔助定位的壓力傳感器（3-3）、彈簧（3-4）、條形磁鐵（3-5）和線圈（3-6），并置于傳送帶前方。當(dāng)被測物體到達(dá)預(yù)設(shè)檢測位置，并且觸壓到安裝在欄板上的輔助定位的壓力傳感器（3-3）時(shí)，壓力傳感器將“到位”信號反饋給電機(jī)軸線圖像識別模塊（2）。電機(jī)軸線圖像識別模塊（2）控制激光射燈（2-2）發(fā)射激光射線，使得激光投射在黑色擋板上形成定位光斑。以定位光斑為圓心建立電機(jī)軸邊緣檢測范圍，即圖像待識別區(qū)域。利用攝像頭（2-1）采集現(xiàn)場照片，采用閾值分割法對電機(jī)轉(zhuǎn)軸輪廓像素點(diǎn)進(jìn)行識別，步驟如下：采用閾值分割方法對待檢測電機(jī)軸的原始圖像進(jìn)行閾值分割，得到二值圖；對該二值圖進(jìn)行鄰域輪廓跟蹤，即檢查當(dāng)前像素相鄰的8個像素點(diǎn)的灰度是否屬于某一指定范圍(事先設(shè)定的范圍)，保留特定范圍內(nèi)的像素，最終得到電機(jī)軸輪廓；電機(jī)軸線圖像識別模塊（2）利用識別到的電機(jī)軸輪廓計(jì)算出兩個電機(jī)轉(zhuǎn)軸的軸線位置，判斷兩軸線是否對齊。如果不對齊，噴槍會噴出少量明顯的點(diǎn)狀綠色液體標(biāo)記物；否則噴槍無動作。

電機(jī)軸線是否對齊的判斷步驟：(1)以列為單位計(jì)算圖像中電機(jī)軸線相素點(diǎn)坐標(biāo)的平均值，生成標(biāo)識電機(jī)軸線水平程度的直線，并計(jì)算出直線的斜率，若斜率相等，或誤差在允許范圍則進(jìn)入步驟(2)，否則說明電機(jī)軸線不對齊；(2)再計(jì)算同一根電機(jī)軸上所有相素點(diǎn)位置坐標(biāo)的平均值，若計(jì)算出電機(jī)軸線相素坐標(biāo)平均值相等或誤差在允許范圍內(nèi)，則認(rèn)為電機(jī)軸線對齊，符合要求。

所述噴槍（4）主要利用“電流的磁效應(yīng)”制成。線圈（4-7）通電后，線圈周圍會產(chǎn)生磁場。根據(jù)異名磁極相互吸引，磁力將通過彈簧（4-6）向上牽拉條形磁鐵（4-5），從而牽拉牽引棒（4-3）和阻塞頭（4-2），使得標(biāo)記涂料（4-4）可以通過噴嘴（4-1）向被測物體噴射標(biāo)記物。

附圖說明

圖1為裝置的正視圖。

圖2為裝置的俯視圖。

圖3為欄板裝置。

圖4為噴槍裝置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施案例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

用電機(jī)聯(lián)軸器（7-4）將兩被測電機(jī)聯(lián)接起來，放置在傳送帶（6）上。

超聲波發(fā)射器（1）不斷發(fā)送檢測聲波，當(dāng)傳送帶（6）上的被測物體進(jìn)入預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，超聲波模塊將被測物體的“發(fā)現(xiàn)”信號經(jīng)由數(shù)據(jù)線反饋給欄板控制器（3-1），再由欄板控制器（3-1）將控制欄板（3-2）伸出。

欄板控制器（3-1）發(fā)出信號使欄板裝置（3）的電源（3-7）通電，在線圈（3-6）的作用下，周圍產(chǎn)生磁場，根據(jù)同名磁極相互排斥，磁力將通過彈簧向下排斥條形磁鐵（3-5），繼而牽引可伸縮智能欄板（3-2）向下伸出，起到對目標(biāo)物體的阻隔作用。

在欄板裝置（3）下端固定安置壓力傳感器（3-3），當(dāng)被測物體到達(dá)預(yù)設(shè)位置，并且觸壓到傳感器（3-3）時(shí)，傳感器將“到位”信號通過數(shù)據(jù)線發(fā)送給電機(jī)軸線圖像識別模塊（2），電機(jī)軸線圖像識別模塊（2）控制激光射燈（2-2）發(fā)射激光射線。此時(shí)被測物體到達(dá)預(yù)設(shè)檢測位置，攝像頭（2-1）正對電機(jī)聯(lián)軸器的中心，左右兩邊輔助定位的激光射燈（2-2）正對并稍高于電機(jī)的轉(zhuǎn)軸（7-3），能夠?qū)⒐馔渡湓诤谏珦醢?5)上形成定位光斑（8-1）。電機(jī)軸線圖像識別模塊（2）以定位光斑（8-1）為圓心，以略大于電機(jī)軸長度的距離為半徑建立電機(jī)軸待識別區(qū)域（8-2）。

隨后電機(jī)軸線圖像識別模塊（2）通過攝像頭（2-1）采集圖片，并進(jìn)行閾值分割與特定區(qū)域輪廓像素點(diǎn)的提取。程序?qū)?zhí)行以下步驟：采用固定閾值分割方法對待檢測的兩電機(jī)聯(lián)軸的原始圖像進(jìn)行閾值分割，得到二值圖。然后對該二值圖進(jìn)行鄰域輪廓跟蹤，具體的做法是，檢查當(dāng)前像素相鄰的八個像素點(diǎn)的灰度是否屬于某一指定范圍（事先設(shè)定的范圍），該范圍用以區(qū)分輪廓點(diǎn)與非輪廓點(diǎn)，借助閾值分割原理形成只有邊緣輪廓的二值圖。隨后，將該電機(jī)軸邊緣區(qū)域范圍內(nèi)的二值圖保存下來，并檢測電機(jī)軸線是否對齊：(1)以列為單位計(jì)算圖像中電機(jī)軸線相素點(diǎn)坐標(biāo)的平均值，生成標(biāo)識電機(jī)軸線水平程度的直線，并計(jì)算出直線的斜率，若斜率相等，或誤差在允許范圍則進(jìn)入步驟(2)，否則說明電機(jī)軸線不對齊；(2)再計(jì)算同一根電機(jī)軸上所有相素點(diǎn)位置坐標(biāo)的平均值，若計(jì)算出電機(jī)軸線相素坐標(biāo)平均值相等或誤差在允許范圍內(nèi)，則認(rèn)為電機(jī)軸線對齊，符合要求。

當(dāng)判斷結(jié)果為不對齊時(shí)，電機(jī)軸線圖像識別模塊（2）輸出控制信號，使噴槍電源（4-8）通電，線圈（4-7）周圍產(chǎn)生磁場，根據(jù)異名磁極相互吸引，磁力將通過彈簧（4-6）向上牽拉條形磁鐵（4-5），從而拉動牽引棒（4-3）和阻塞頭（4-2），使得標(biāo)記涂料（4-4）通過噴射頭（4-1）被噴射到被測物體上，否則噴槍無動作。

檢測完一個目標(biāo)物體后，可伸縮智能欄板（3-2）收起。重新啟動傳送帶，進(jìn)入下一個樣品的檢測，如此循環(huán)，完成電機(jī)軸線對齊的自動化檢測。