本發(fā)明涉及金屬件外觀測量設備，具體為一種金屬件外觀測量設備的檢測系統(tǒng)。

背景技術：

1、外觀測量，即視覺檢測，是一種利用機器代替人眼進行測量和判斷的技術。這種技術通常通過機器視覺產(chǎn)品將被攝取的目標轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)。圖像處理系統(tǒng)根據(jù)像素分布、亮度、顏色等信息，將圖像信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號，并對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設備動作。在金屬件的外觀測量中，通常采用相機采集圖像，人工將金屬件擺放在平臺上進行測量。

2、目前市場上的金屬件外觀測量設備存在以下主要問題：

3、定向平臺的限制：

4、大多數(shù)檢測平臺是定向的，這意味著用戶需要多次手動重新擺放金屬件，以確保各個面都得到檢測。這種操作既耗時又容易出錯。

5、多相機系統(tǒng)的高成本：

6、少數(shù)設備通過增加多個相機來提高檢測效率，但這會導致控制與制作成本顯著增加，對于小型企業(yè)和實驗室來說可能不經(jīng)濟實惠。

7、控制復雜性：

8、使用高端控制芯片和技術來控制多相機系統(tǒng)和平臺的旋轉(zhuǎn)，增加了設備的復雜性和維護難度。

9、檢測效率低下：

10、即使是配備了多相機的系統(tǒng)，也往往需要復雜的算法來拼接不同角度的圖像，這可能導致檢測效率低下。

11、成本問題：

12、增加相機數(shù)量或高端控制芯片和技術會導致成本上升，這對于預算有限的應用場景來說是一個挑戰(zhàn)。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種金屬件外觀測量設備的檢測系統(tǒng)，以解決上述背景技術中提出的問題。

2、一種金屬件外觀測量設備的檢測系統(tǒng)，包括凹型架和固定在其內(nèi)端下方的檢測臺，所述凹型架內(nèi)部頂端和左端安裝有相機，所述檢測臺內(nèi)壁固定有環(huán)形磁柵尺，所述環(huán)形磁柵尺內(nèi)側(cè)設有內(nèi)齒環(huán)，所述內(nèi)齒環(huán)與檢測臺轉(zhuǎn)動連接，所述內(nèi)齒環(huán)上部固定有轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤上部與檢測臺活動貫穿，所述內(nèi)齒環(huán)內(nèi)側(cè)嚙合連接有齒輪，所述齒輪下部連接有電機，所述電機與檢測臺內(nèi)底部固定，所述內(nèi)齒環(huán)外壁固定安裝有磁頭組件，所述凹型架側(cè)面固定安裝有控制器，所述磁頭組件與控制器連接，所述控制器分別與電機和相機連接。

3、進一步地，所述轉(zhuǎn)盤上端粘接固定有橡膠墊，所述橡膠墊上端設有防滑凸紋。

4、進一步地，所述磁頭組件包括檢測電路板和鑲嵌固定在檢測電路板表面的磁頭，所述檢測電路板與內(nèi)齒環(huán)固定安裝，所述磁頭與環(huán)形磁柵尺貼近設置。

5、進一步地，所述檢測電路板與控制器信號連接，所述控制器分別與電機和相機信號連接。

6、進一步地，所述檢測電路板的一側(cè)連接有線纜，所述檢測臺內(nèi)底部后側(cè)開有呈l型的線纜孔，所述線纜孔末部開口設置在檢測臺后端，所述檢測臺后端固定有線纜盒，所述線纜盒內(nèi)部轉(zhuǎn)動連接有下轉(zhuǎn)軸，所述下轉(zhuǎn)軸外部固定有卷輪，所述線纜末端穿過線纜孔并繞過卷輪，所述線纜末端與控制器連接。

7、進一步地，所述線纜孔內(nèi)壁四周均開有滾動槽，所述滾動槽內(nèi)部均滾動連接有滾珠，所述滾珠與線纜外壁滾動連接，所述線纜盒后端右角固定有一對呈上下分布的輪架，所述輪架之間轉(zhuǎn)動連接有導輪，所述線纜與導輪后部接觸。

8、進一步地，所述線纜盒上端固定安裝有發(fā)條彈簧盒，所述發(fā)條彈簧盒內(nèi)部轉(zhuǎn)動連接有上轉(zhuǎn)軸，所述上轉(zhuǎn)軸下部與下轉(zhuǎn)軸上部固定，所述上轉(zhuǎn)軸外側(cè)安裝有發(fā)條彈簧，所述發(fā)條彈簧的首末兩端分別與上轉(zhuǎn)軸外壁和發(fā)條彈簧盒內(nèi)壁連接。

9、進一步地，統(tǒng)計控制器對相機發(fā)出控制命令的時間點到相機開啟拍照的時間點之間的間隔，并且統(tǒng)計電機驅(qū)動下轉(zhuǎn)盤的實際轉(zhuǎn)動角速度，在轉(zhuǎn)盤的實際轉(zhuǎn)動角度未達到預設值之前預測轉(zhuǎn)盤到達實際轉(zhuǎn)動角度需要的時間長度，然后根據(jù)該“轉(zhuǎn)盤到達實際轉(zhuǎn)動角度需要的時間長度”以及“控制器對相機發(fā)出控制命令的時間點到相機開啟拍照的時間點之間的間隔”來計算控制器對相機發(fā)出控制命令的時間點，具體的：

10、統(tǒng)計控制器發(fā)出命令到相機開啟拍照的時間間隔為t1；

11、統(tǒng)計電機驅(qū)動轉(zhuǎn)盤的實際轉(zhuǎn)動角速度為ω；

12、設定的拍照角度為θ度，轉(zhuǎn)盤從當前角度到拍照角度所需的轉(zhuǎn)動角度為δθ，計算轉(zhuǎn)盤到達實際轉(zhuǎn)動角度需要的時間長度t2為：t2＝δθ/ω；計算控制器發(fā)出控制命令的時間點t3，t3＝t2-t1。

13、進一步地，配置發(fā)條彈簧的扭矩與線纜拉力之間的關系，具體的：

14、根據(jù)線纜的最大拉力需求來設定發(fā)條彈簧的初始扭矩，發(fā)條彈簧的初始扭矩tinitial滿足公式：

15、tinitial＝k×fmax，其中fmax是線纜在完全展開狀態(tài)下所需的拉力，k是安全系數(shù)；

16、配置發(fā)條彈簧的扭矩變化δt與線纜的拉力變化δf成正比關系，可以通過以下公式計算：δt＝α×δf，其中α是第一比例系數(shù)；

17、配置發(fā)條彈簧的扭矩與線纜拉力之間的平衡：配置發(fā)條彈簧的總扭矩ttotal與線纜的拉力f和發(fā)條彈簧的初始扭矩tinitial之間的關系為：

18、ttotal＝tinitial+β×(f-fmin)，其中fmin是線纜在最小拉力下的值，β是第二比例系數(shù)。

19、本發(fā)明的有益效果：通過將金屬件擺放在檢測臺的轉(zhuǎn)盤上，這樣通過電機驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動，而使齒輪帶動內(nèi)齒環(huán)轉(zhuǎn)動，內(nèi)齒環(huán)帶動磁頭組件呈圓周運動，磁頭相對于環(huán)形磁柵尺作相對位移時，磁頭把環(huán)形磁柵尺上的磁信號檢測出來，從而將檢測位移轉(zhuǎn)換成電信號，以此來檢測轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角度，這樣轉(zhuǎn)動九十度后就可使兩臺相機拍一次，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動一圈采用兩臺相機一共拍四次，拍完金屬件頂面，再拍底面，這樣不僅可以拍的全面，而且可以降低成本，通過采用能夠自動旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤，金屬件無需多次手動重新擺放即可完成多角度檢測，減少了人工干預的需求，提高了檢測效率和準確性。僅使用兩臺相機并通過轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)全方位拍攝，相比于傳統(tǒng)多相機系統(tǒng)大幅降低了設備的成本。利用簡單的控制器和精確的電機控制技術，實現(xiàn)了對轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)角度的精確控制，降低了系統(tǒng)的復雜性和維護難度。通過精確計算相機啟動延遲時間和轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動角速度，確保在恰當?shù)臅r刻啟動相機拍照，從而提高了檢測效率，減少了圖像拼接的復雜性。通過合理配置發(fā)條彈簧的扭矩與線纜拉力之間的關系，確保線纜的穩(wěn)定收卷和釋放，避免了因線纜問題導致的成本增加。

技術特征：

1.一種金屬件外觀測量設備的檢測系統(tǒng)，包括凹型架(2)和固定在其內(nèi)端下方的檢測臺(1)，所述凹型架(2)內(nèi)部頂端和左端安裝有相機(3)，其特征在于：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種金屬件外觀測量設備的檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述轉(zhuǎn)盤(5)上端粘接固定有橡膠墊(6)，所述橡膠墊(6)上端設有防滑凸紋。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種金屬件外觀測量設備的檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述磁頭組件(11)包括檢測電路板和鑲嵌固定在檢測電路板表面的磁頭，所述檢測電路板與內(nèi)齒環(huán)(9)固定安裝，所述磁頭與環(huán)形磁柵尺(10)貼近設置。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種金屬件外觀測量設備的檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述檢測電路板與控制器(4)信號連接，所述控制器(4)分別與電機(12)和相機(3)信號連接。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種金屬件外觀測量設備的檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述檢測電路板的一側(cè)連接有線纜(14)，所述檢測臺(1)內(nèi)底部后側(cè)開有呈l型的線纜孔(19)，所述線纜孔(19)末部開口設置在檢測臺(1)后端，所述檢測臺(1)后端固定有線纜盒(7)，所述線纜盒(7)內(nèi)部轉(zhuǎn)動連接有下轉(zhuǎn)軸(16)，所述下轉(zhuǎn)軸(16)外部固定有卷輪(17)，所述線纜(14)末端穿過線纜孔(19)并繞過卷輪(17)，所述線纜(14)末端與控制器(4)連接。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種金屬件外觀測量設備的檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述線纜孔(19)內(nèi)壁四周均開有滾動槽，所述滾動槽內(nèi)部均滾動連接有滾珠(20)，所述滾珠(20)與線纜(14)外壁滾動連接，所述線纜盒(7)后端右角固定有一對呈上下分布的輪架(15)，所述輪架(15)之間轉(zhuǎn)動連接有導輪(18)，所述線纜(14)與導輪(18)后部接觸。

7.根據(jù)權利要求5所述的一種金屬件外觀測量設備的檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述線纜盒(7)上端固定安裝有發(fā)條彈簧盒(8)，所述發(fā)條彈簧盒(8)內(nèi)部轉(zhuǎn)動連接有上轉(zhuǎn)軸(21)，所述上轉(zhuǎn)軸(21)下部與下轉(zhuǎn)軸(16)上部固定，所述上轉(zhuǎn)軸(21)外側(cè)安裝有發(fā)條彈簧(22)，所述發(fā)條彈簧(22)的首末兩端分別與上轉(zhuǎn)軸(21)外壁和發(fā)條彈簧盒(8)內(nèi)壁連接。

8.根據(jù)權利要求7所述的一種金屬件外觀測量設備的檢測系統(tǒng)，其特征在于：統(tǒng)計控制器(4)對相機(3)發(fā)出控制命令的時間點到相機(3)開啟拍照的時間點之間的間隔，并且統(tǒng)計電機(12)驅(qū)動下轉(zhuǎn)盤(5)的實際轉(zhuǎn)動角速度，在轉(zhuǎn)盤(5)的實際轉(zhuǎn)動角度未達到預設值之前預測轉(zhuǎn)盤(5)到達實際轉(zhuǎn)動角度需要的時間長度，然后根據(jù)該“轉(zhuǎn)盤(5)到達實際轉(zhuǎn)動角度需要的時間長度”以及“控制器(4)對相機(3)發(fā)出控制命令的時間點到相機(3)開啟拍照的時間點之間的間隔”來計算控制器(4)對相機(3)發(fā)出控制命令的時間點，具體的：

9.根據(jù)權利要求7所述的一種金屬件外觀測量設備的檢測系統(tǒng)，其特征在于：配置發(fā)條彈簧的扭矩與線纜拉力之間的關系，具體的：

技術總結(jié)
本發(fā)明公開了一種金屬件外觀測量設備的檢測系統(tǒng)，包括凹型架和固定在其內(nèi)端下方的檢測臺，凹型架內(nèi)部頂端和左端安裝有相機，檢測臺內(nèi)壁固定有環(huán)形磁柵尺，環(huán)形磁柵尺內(nèi)側(cè)設有內(nèi)齒環(huán)，內(nèi)齒環(huán)與檢測臺轉(zhuǎn)動連接，內(nèi)齒環(huán)上部固定有轉(zhuǎn)盤。將金屬件擺放在檢測臺的轉(zhuǎn)盤上，這樣通過電機驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動，而使齒輪帶動內(nèi)齒環(huán)轉(zhuǎn)動，內(nèi)齒環(huán)帶動磁頭組件呈圓周運動，磁頭相對于環(huán)形磁柵尺作相對位移時，磁頭把環(huán)形磁柵尺上的磁信號檢測出來，從而將檢測位移轉(zhuǎn)換成電信號，以此來檢測轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角度，這樣轉(zhuǎn)動九十度后就可使兩臺相機拍一次，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動一圈采用兩臺相機一共拍四次，拍完金屬件頂面，再拍底面，這樣不僅可以拍的全面，而且可以降低成本。

技術研發(fā)人員：張思宇,陳志忠,何聲杰
受保護的技術使用者：浙江玻爾智造科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/10