專利名稱：基于機(jī)器視覺的整經(jīng)輥溝槽檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及整經(jīng)輥溝槽檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
在子午線輪胎生產(chǎn)中，覆膠的鋼絲簾布是其中一種半制品，由四輥壓延設(shè)備來生產(chǎn)。整經(jīng)輥/壓力輥是四輥壓延設(shè)備中用來對(duì)鋼絲簾線排布進(jìn)行定位的一根滾筒，表面有倒梯形狀的溝槽，用來引導(dǎo)鋼絲的排列，而整經(jīng)輥和壓力輥溝槽的均布、溝槽的深淺、圓弧半徑等等參數(shù)，都將直接影響到鋼絲簾布的質(zhì)量。一支整經(jīng)輥(或壓力輥)工作面的長度約有1000mm，在這Im長的工作面上約有600多的溝槽數(shù)。整經(jīng)輥/壓力輥在整個(gè)輪胎制造工藝過程中，只是其中一種半制品制作設(shè)備上的一小部分，可是卻扮演了十分重要的角色。整經(jīng)輥是四輥壓延設(shè)備中用來對(duì)鋼絲簾線排布進(jìn)行定位的一根滾筒，表面有倒梯形狀的溝槽，用來引導(dǎo)鋼絲的排列，所有溝槽的正確引導(dǎo)，才能使鋼絲簾線的排布正確無誤。但是，由于設(shè)備的長期運(yùn)行，鋼絲對(duì)滾筒表面溝槽的磨損非常嚴(yán)重，而溝槽磨損后導(dǎo)致的鋼絲間距不正確，又將直接影響鋼絲簾布的質(zhì)量，最終影響輪胎的成品質(zhì)量?，F(xiàn)有國外的輪胎公司的檢測(cè)方式用聚四氟乙烯的模具，模具是呈扁平矩形狀的管子，其中管口的一邊放置在被檢測(cè)輥上并與溝槽正交，把調(diào)制好的環(huán)氧樹脂從上管口灌入；樹脂通過模具流到溝槽；待樹脂凝固后取下，在樹脂片上留下了一個(gè)個(gè)與溝槽相吻合的凸峰；把取下的樹脂片經(jīng)去毛刺處理后放置在約20 50倍的顯微鏡下，通過直接測(cè)量法或比較測(cè)量法或角度測(cè)量法等方法來確認(rèn)輥筒溝槽是否符合要求。這種方法每次能制作的樹脂片長度約為100mm，環(huán)氧樹脂在模具中的凝固時(shí)間約1. 5 池，且這時(shí)模具固定在被檢測(cè)輥上是不能移動(dòng)的。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有的整經(jīng)輥檢測(cè)方法檢測(cè)時(shí)間長，樹脂制作不方便的技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種基于機(jī)器視覺的整經(jīng)輥溝槽檢裝置。本實(shí)用新型的裝置具有檢測(cè)方便、快速的特點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型采用了以下的技術(shù)方案基于機(jī)器視覺的整經(jīng)輥溝槽檢測(cè)裝置，該裝置包括計(jì)算機(jī)、顯示器、擱架、CXD相機(jī)和光源；所述的擱架上設(shè)有輥安放槽，輥安放槽的一側(cè)設(shè)有可移動(dòng)的相機(jī)安裝架，CCD相機(jī)設(shè)置在相機(jī)安裝架上，光源設(shè)置在輥安放槽的另一側(cè)；所述的計(jì)算機(jī)上設(shè)有圖像采集卡，圖像采集卡連接所述的CCD相機(jī)，計(jì)算機(jī)內(nèi)置有檢測(cè)程序，檢測(cè)程序用于處理圖像采集卡接收的數(shù)據(jù)，并與預(yù)先設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，得出檢測(cè)數(shù)據(jù)輸送給顯示器顯示。作為優(yōu)選，所述的擱架包括上橫梁、下橫梁、中橫梁、四根立柱和兩根線性導(dǎo)軌固定梁，上橫梁、下橫梁、中橫梁和四根立柱組成框架式結(jié)構(gòu)，所述的輥安放槽設(shè)置在框架式結(jié)構(gòu)的中部；所述的擱架的一端設(shè)有電機(jī)安裝座，電機(jī)安裝座上設(shè)有電機(jī)，電機(jī)連接設(shè)置有絲桿；所述的兩根線性導(dǎo)軌固定梁上分別設(shè)有線性導(dǎo)軌，所述的相機(jī)安裝架活動(dòng)設(shè)置在一根線性導(dǎo)軌上，并在另外一根線性導(dǎo)軌上活動(dòng)設(shè)有光源安裝架，所述的光源設(shè)置在光源安裝架上，相機(jī)安裝架和光源安裝架的下方共同連接設(shè)有移動(dòng)架，移動(dòng)架上設(shè)有螺紋孔，移動(dòng)架通過螺紋孔設(shè)置在絲桿上。作為一種改進(jìn)方式，所述的移動(dòng)架由螺孔座、連接板和“L”形連接架構(gòu)成，螺紋孔設(shè)置在螺孔座上，螺孔座固定在連接板上，連接板的兩側(cè)分別設(shè)有所述的“L”形連接架，所述的相機(jī)安裝架和光源安裝架分別設(shè)置在“L”形連接架，“L”形連接架的底部分別設(shè)有導(dǎo)軌槽，導(dǎo)軌槽設(shè)置在線性導(dǎo)軌上。作為一種改進(jìn)方式，所述的電機(jī)為伺服電機(jī)，伺服電機(jī)連接設(shè)有PCL控制系統(tǒng)， PCL控制系統(tǒng)連接所述的計(jì)算機(jī)。作為一種改進(jìn)方式，所述的線性導(dǎo)軌的兩端分別設(shè)有限位傳感器。限位傳感器用于相機(jī)安裝架到位的控制。作為一種改進(jìn)方式，所述的輥安放槽的兩端分別設(shè)有焊接式V型塊，焊接式V型塊上方設(shè)有尼龍墊片。作為一種改進(jìn)方式，所述的四根立柱分別設(shè)有腳座，腳座通過螺紋設(shè)置在立柱上， 腳座可以調(diào)整擱架的平衡。本實(shí)用新型由于采用了上述的技術(shù)方案，克服了手工制作模型可能存在的人工誤差，且耗時(shí)費(fèi)力。本實(shí)用新型的裝置一次投入，免去了傳統(tǒng)方式模型制作材料的采購即環(huán)氧樹脂的使用，以及模型制作后的回收處理工作。該裝置操作簡(jiǎn)單，一般的工人即可操作，而傳統(tǒng)的模型制作需要一定的制作經(jīng)驗(yàn)。

圖1為本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)示意意圖。圖2為擱架的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2的左視圖。圖4為圖2中A-A剖視圖。圖5為本實(shí)用新型檢測(cè)結(jié)果顯示圖。圖6為本實(shí)用新型計(jì)算機(jī)上的檢測(cè)程序和PLC中控制伺服電機(jī)定位的控制程序流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做一個(gè)詳細(xì)的說明。如圖1所示的，基于機(jī)器視覺的整經(jīng)輥溝槽檢測(cè)裝置，該裝置包括計(jì)算機(jī)7、顯示器8、擱架1、(XD相機(jī)2和光源4 ；擱架1上設(shè)有輥安放槽5，輥安放槽5的一側(cè)設(shè)有可移動(dòng)的相機(jī)安裝架21，(XD相機(jī)2設(shè)置在相機(jī)安裝架21上，光源4設(shè)置在輥安放槽5的另一側(cè)； 所述的計(jì)算機(jī)7上設(shè)有圖像采集卡6，圖像采集卡6連接所述的CXD相機(jī)2，計(jì)算機(jī)7內(nèi)置有檢測(cè)程序，檢測(cè)程序用于處理圖像采集卡6接收的數(shù)據(jù)，并與預(yù)先設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，得出檢測(cè)數(shù)據(jù)輸送給顯示器8顯示。如圖2、圖3所示，擱架1包括上橫梁11、下橫梁14、中橫梁13、四根立柱15和兩根線性導(dǎo)軌固定梁12，上橫梁11、下橫梁14、中橫梁13和四根立柱15組成框架式結(jié)構(gòu)，四根立柱15分別設(shè)有腳座16，腳座16通過螺紋設(shè)置在立柱15上，腳座16可以調(diào)整擱架1的平衡，所述的輥安放槽5設(shè)置在框架式結(jié)構(gòu)的中部，輥安放槽5的兩端分別設(shè)有焊接式V型塊31，焊接式V型塊31上方設(shè)有尼龍墊片32。如圖2所示，擱架1的一端設(shè)有電機(jī)安裝座 17,電機(jī)安裝座17上設(shè)有電機(jī)23，電機(jī)23為伺服電機(jī)，伺服電機(jī)連接設(shè)有PCL控制系統(tǒng)， PCL控制系統(tǒng)連接所述的計(jì)算機(jī)7，電機(jī)23上連接設(shè)置有絲桿22，絲桿22設(shè)置在下橫梁14 的下方。如圖4所示，兩根線性導(dǎo)軌固定梁12上分別設(shè)有線性導(dǎo)軌四，線性導(dǎo)軌四的兩端分別設(shè)有限位傳感器，限位傳感器用于相機(jī)安裝架21到位的控制。所述的相機(jī)安裝架21 活動(dòng)設(shè)置在一根線性導(dǎo)軌四上，并在另外一根線性導(dǎo)軌四上活動(dòng)設(shè)有光源安裝架21，所述的光源4設(shè)置在光源安裝架21上，相機(jī)安裝架21和光源安裝架21的下方共同連接設(shè)有移動(dòng)架對(duì)，移動(dòng)架M由螺孔座25、連接板27和“L”形連接架觀構(gòu)成，螺孔座25上設(shè)置有螺紋孔沈，螺孔座25固定在連接板27上，移動(dòng)架M通過螺紋孔沈設(shè)置在絲桿22上。連接板27的兩側(cè)分別設(shè)有所述的“L”形連接架觀，所述的相機(jī)安裝架21和光源安裝架21分別設(shè)置在“L”形連接架觀，“L”形連接架觀的底部分別設(shè)有導(dǎo)軌槽30，導(dǎo)軌槽30設(shè)置在線性導(dǎo)軌四上。下面對(duì)本實(shí)用新型的裝置的檢測(cè)過程描述1、將整經(jīng)輥3放置輥安放槽5上，運(yùn)行檢測(cè)程序，根據(jù)操作者的角色，選擇不同的用戶名登錄，程序設(shè)置了三種不同操作權(quán)限的角色，權(quán)限由低到高分別是操作員，工程師，
管理員?！安僮鲉T”身份為一般操作人員使用，僅能對(duì)軟件進(jìn)行基本的操作，包括選擇產(chǎn)品型號(hào)，運(yùn)行檢測(cè)程序，查看I/O狀態(tài)等。軟件自動(dòng)檢測(cè)功能運(yùn)行后，操作員只需要對(duì)“損壞” 的溝槽作標(biāo)記即可?！肮こ處煛鄙矸轂榧夹g(shù)人員使用，權(quán)限包括了“操作員”的所有功能，另外還可以進(jìn)行參數(shù)設(shè)置等功能，包括添加新產(chǎn)品型號(hào)等。根據(jù)被測(cè)物的相關(guān)參數(shù)(標(biāo)準(zhǔn)值)進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置，并將參數(shù)設(shè)置成不同被測(cè)物的產(chǎn)品型號(hào)，讓操作員可以選擇。通過對(duì)實(shí)際“尺寸”的檢測(cè)和設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較以得出檢測(cè)結(jié)果?！肮芾韱T”身份除包括“工程師”的權(quán)限外，還可以對(duì)用戶密碼等系統(tǒng)功能進(jìn)行維護(hù)。2、我們以“操作員”身份登錄程序。選擇產(chǎn)品型號(hào)后，點(diǎn)擊“檢測(cè)”按鈕，程序開始自動(dòng)檢測(cè)功能。3、檢測(cè)畫面如圖5所示。由于CCD相機(jī)2分辨率的限制，一次只能檢測(cè)3個(gè)溝槽，當(dāng)相機(jī)2被伺服電機(jī)23 驅(qū)動(dòng)移動(dòng)到檢測(cè)位時(shí)，相機(jī)2接收來自PLC控制系統(tǒng)的到位信號(hào)，自動(dòng)進(jìn)行圖象拍攝，并對(duì)其中的三個(gè)溝槽進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量的數(shù)據(jù)包括溝槽寬度，溝槽深度，溝槽半徑，以及槽間距。前三個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)各有3組，槽間距為2組，因?yàn)?個(gè)溝槽之間只有兩個(gè)槽間距。檢測(cè)完實(shí)際數(shù)據(jù)后，將該數(shù)據(jù)與“工程師”設(shè)置好的“標(biāo)準(zhǔn)值”進(jìn)行比較，當(dāng)實(shí)際檢測(cè)數(shù)據(jù)符合設(shè)定公差時(shí)， 以綠色背景顯示，表示該溝槽的該尺寸符合使用要求；當(dāng)實(shí)際檢測(cè)數(shù)據(jù)超出設(shè)定公差時(shí)，均以紅色背景顯示，表示該尺寸不符合使用要求。[0033]假如所有測(cè)量數(shù)據(jù)均符合要求，即全為綠色，計(jì)算機(jī)7會(huì)向PLC控制系統(tǒng)發(fā)出“合格”信號(hào)，PLC控制系統(tǒng)控制伺服電機(jī)23運(yùn)行，將CCD相機(jī)2定位到下一個(gè)檢測(cè)位置，到位后，啟動(dòng)CCD相機(jī)2進(jìn)行再一次的檢測(cè)。如果有一個(gè)及一個(gè)以上的紅色參數(shù)出現(xiàn)，即有一個(gè)或一個(gè)以上的實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)不符合要求，則CCD相機(jī)2會(huì)停止在該位置，此時(shí)，操作員需要對(duì)該不符合要求的溝槽作標(biāo)記，之后按下復(fù)位按鈕，使CCD相機(jī)2移動(dòng)到下一個(gè)檢測(cè)位置繼續(xù)進(jìn)行檢測(cè)。以上過程不斷重復(fù)進(jìn)行，直到一根滾筒上某一角度的所有溝槽都測(cè)量檢測(cè)完畢， 操作人員手動(dòng)旋轉(zhuǎn)滾筒到另一角度，再次進(jìn)行測(cè)量檢測(cè)工作。一根滾筒至少要有四個(gè)角度的位置被測(cè)量。從以上檢測(cè)過程可以看出，本實(shí)用新型的軟件部分包括兩部分，計(jì)算機(jī)7上的檢測(cè)程序和PLC中控制伺服電機(jī)23定位的控制程序。兩部分程序合作運(yùn)行的程序流程圖如圖6所示。
權(quán)利要求1.基于機(jī)器視覺的整經(jīng)輥溝槽檢測(cè)裝置，其特征在于該裝置包括計(jì)算機(jī)(7)、顯示器 (8)、擱架(1)、CCD相機(jī)(2)和光源(4)；所述的擱架(1)上設(shè)有輥安放槽(5)，輥安放槽(5) 的一側(cè)設(shè)有可移動(dòng)的相機(jī)安裝架01)，CCD相機(jī)( 設(shè)置在相機(jī)安裝架上，光源(4) 設(shè)置在輥安放槽(5)的另一側(cè)；所述的計(jì)算機(jī)(7)上設(shè)有圖像采集卡(6)，圖像采集卡(6) 連接所述的C⑶相機(jī)0)，計(jì)算機(jī)(7)內(nèi)置有處理程序，處理程序用于處理圖像采集卡(6) 接收的數(shù)據(jù)，并與預(yù)先設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，得出檢測(cè)數(shù)據(jù)輸送給顯示器(8)顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的整經(jīng)輥溝槽檢測(cè)裝置，其特征在于擱架⑴ 包括上橫梁(11)、下橫梁(14)、中橫梁(13)、四根立柱(15)和兩根線性導(dǎo)軌固定梁(12)， 上橫梁(11)、下橫梁(14)、中橫梁(13)和四根立柱(15)組成框架式結(jié)構(gòu)，所述的輥安放槽 (5)設(shè)置在框架式結(jié)構(gòu)的中部；擱架(1)的一端設(shè)有電機(jī)安裝座(17)，電機(jī)安裝座(17)上設(shè)有電機(jī)(23)，電機(jī)連接設(shè)置有絲桿0 ；兩根線性導(dǎo)軌固定梁(1 上分別設(shè)有線性導(dǎo)軌( )，所述的相機(jī)安裝架設(shè)置在一根線性導(dǎo)軌09)上，并在另外一根線性導(dǎo)軌 (29)上設(shè)有光源安裝架(20)，所述的光源(4)設(shè)置在光源安裝架00)上，相機(jī)安裝架和光源安裝架00)的下方共同連接設(shè)有移動(dòng)架(M)，移動(dòng)架04)上設(shè)有螺紋孔( )，移動(dòng)架04)通過螺紋孔06)設(shè)置在絲桿0 上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于機(jī)器視覺的整經(jīng)輥溝槽檢測(cè)裝置，其特征在于移動(dòng)架(24)由螺孔座(25)、連接板(27)和“L”形連接架(28)構(gòu)成，螺紋孔(26)設(shè)置在螺孔座(25)上，螺孔座05)固定在連接板(XT)上，連接板(XT)的兩側(cè)分別設(shè)有所述的“L”形連接架( )，所述的相機(jī)安裝架和光源安裝架00)分別設(shè)置在“L”形連接架Q8)，“L” 形連接架08)的底部分別設(shè)有導(dǎo)軌槽(30)，導(dǎo)軌槽(30)設(shè)置在線性導(dǎo)軌09)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于機(jī)器視覺的整經(jīng)輥溝槽檢測(cè)裝置，其特征在于所述的電機(jī)03)為伺服電機(jī)，伺服電機(jī)連接設(shè)有PCL控制系統(tǒng)，PCL控制系統(tǒng)連接所述的計(jì)算機(jī)(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于機(jī)器視覺的整經(jīng)輥溝槽檢測(cè)裝置，其特征在于所述的線性導(dǎo)軌09)的兩端分別設(shè)有限位傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于機(jī)器視覺的整經(jīng)輥溝槽檢測(cè)裝置，其特征在于所述的輥安放槽( 的兩端分別設(shè)有焊接式V型塊(31)，焊接式V型塊(31)上方設(shè)有尼龍墊片(32)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于機(jī)器視覺的整經(jīng)輥溝槽檢測(cè)裝置，其特征在于所述的四根立柱(1 分別設(shè)有腳座(16)，腳座(16)通過螺紋設(shè)置在立柱(1 上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及整經(jīng)輥溝槽檢測(cè)裝置?；跈C(jī)器視覺的整經(jīng)輥溝槽檢測(cè)裝置，該裝置包括計(jì)算機(jī)、顯示器、擱架、CCD相機(jī)和光源；所述的擱架上設(shè)有輥安放槽，輥安放槽的一側(cè)設(shè)有可移動(dòng)的相機(jī)安裝架，CCD相機(jī)設(shè)置在相機(jī)安裝架上，光源設(shè)置在輥安放槽的另一側(cè)；所述的計(jì)算機(jī)上設(shè)有圖像采集卡，圖像采集卡連接所述的CCD相機(jī)，計(jì)算機(jī)內(nèi)置有檢測(cè)程序，檢測(cè)程序用于處理圖像采集卡接收的數(shù)據(jù)，并與預(yù)先設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，得出檢測(cè)數(shù)據(jù)輸送給顯示器顯示。本實(shí)用新型的方法和裝置具有檢測(cè)方便、快速的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01B11/14GK202057312SQ20102063362
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者周承德, 潘麗君, 王利勝, 鄭勵(lì) 申請(qǐng)人:杭州中策橡膠有限公司