一种T型导轨尺寸参数自动检测系统技术方案

本发明专利技术提出一种T型导轨尺寸参数自动检测系统。计算机与运动控制板卡相连，向所述运动控制板卡输出脉冲量；运动控制板卡与所述两台伺服驱动器相连；两台伺服驱动器与所述两台伺服电机相连；两台CCD相机安装在高精度丝杠上的螺母座上，分别分布在导轨的阴榫端和阳榫端，两台伺服电机通过高精度丝杠带动所述两台CCD相机运动；计算机与所述图像采集卡连接，图像采集卡与所述两台CCD相机连接；物流机构用于输送和固定待检测的电梯导轨。本发明专利技术实现对T型导轨阴榫、阳榫以及安装孔的尺寸参数进行快速、可靠、自动地检测，并且将检测数据进行保存，实现信息化管理。

An automatic measuring system for dimension parameter of T type guide rail

The invention provides an automatic detecting system for dimension parameters of T type guide rail. The computer is connected with the motion control card, to the motion control board output pulse; connected to the motion control board and the two servo drive; two servo drive and the two servo motor is connected; two CCD cameras installed in high precision screw on the nut base, respectively in a mortise guide end and tenon end, two servo motor drives the two CCD camera movement by high precision screw; the computer with the image acquisition card is connected with the image acquisition card, two CCD cameras connected; logistics mechanism for transport and elevator guide rail is fixed to be detected. The invention realizes rapid, reliable and automatic detection of the dimension parameters of the T type guide rail, the tenon, the Yang tenon and the mounting hole, and saves the detected data so as to realize the information management.

【技术实现步骤摘要】
一种T型导轨尺寸参数自动检测系统
本专利技术属于自动化检测
，主要涉及一种T型导轨尺寸参数自动检测系统，用于检测电梯T型导轨的阴榫、阳榫以及安装孔的尺寸。
技术介绍
整个电梯系统主要有八部分组成，包括：曳引系统，导向系统，轿厢，门系统，重量平衡系统，电力拖动系统，电气控制系统和安全保护系统。电梯导轨是电梯导向系统的重要组成部分，电梯的导向系统为电梯运动提供轨迹，并保证电梯的安全运行。整个导轨导向系统是由许多根导轨组成的，相邻的两根电梯导轨是将两端的阴榫和阳榫对接起来，并通过连接板以螺栓螺母固定在一起。导轨的阴榫和阳榫的尺寸影响着相邻两根导轨的间隙和台阶，而连接板上安装孔的尺寸对电梯的舒适性、稳定性和安全性也有着很大的影响。传统T型电梯导轨的尺寸参数检测方式主要依靠人工，使用千分表、塞块和一些其它自制测量工具来检测。这种方法不仅效率低，操作者的主观操作对测量结果影响较大；而且测量工具长期使用造成磨损，使测量结果存在误差；同时检测的结果没有记录，不能查询，导轨企业也无法给客户提供每根导轨的尺寸信息以确保产品的质量。近几年，图像测量技术被广泛应用于航空遥感、宇宙探测、生物医学、工业生产等领域，它是以现代光学为基础，融合光电子学、计算机图形学、信息处理、计算机视觉等现代科学技术为一体的综合测量技术。目前激光检测技术已广泛应用到导轨顶面和侧面的直线度检测，但是阴阳榫和安装孔等的尺寸测量仍依赖传统的人工检测方式。本专利技术所述检测系统通过平行背光光源对被测导轨进行背光照射，然后由加装远心镜头的CCD相机对被测导轨进行图像采集得到边缘锐利清晰的图像并通过图像采集卡传入计算机中，再由计算机对所采集到的图像进行处理，得到图像的特征信息，根据这些特征信息实时获得导轨阴榫、阳榫以及安装孔的尺寸数据，并将得到的数据与国家规定的标准进行比较，判断导轨是否合格，然后将合格的数据进行保存，便于以后查询和导出数据，并将不合格的导轨予以标示以便于重新修正。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种T型导轨尺寸参数自动检测系统，实现对T型导轨阴榫、阳榫以及安装孔的尺寸参数进行快速、可靠、自动地检测，并且将检测数据进行保存，实现信息化管理。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种T型导轨尺寸参数自动检测系统，包括计算机、运动控制板卡、两台伺服驱动器、两台伺服电机、两台CCD相机、两个远心镜头、两组平行面光源、图像采集卡、数字I/O板卡和物流机构；其中：所述计算机与所述运动控制板卡相连，向所述运动控制板卡输出脉冲量，该脉冲量决定CCD相机移动的距离；所述运动控制板卡与所述两台伺服驱动器相连，将所述计算机输出的脉冲量转化为所述两台伺服驱动器的输入脉冲信号，同时接收所述两台伺服驱动器的反馈脉冲信号；所述两台伺服驱动器与所述两台伺服电机相连，将所述输入脉冲信号转换为所述两台伺服电机的输入电压信号，同时接收所述伺服电机的反馈脉冲信号并将脉冲信号发送给所述运动控制板卡；所述两台CCD相机安装在高精度丝杠上的螺母座上，分别分布在导轨的阴榫端和阳榫端，所述两台伺服电机通过高精度丝杠带动所述两台CCD相机运动；所述计算机与所述图像采集卡连接，所述图像采集卡与所述两台CCD相机连接，所述图像采集卡读取所述两台CCD相机采集到的图像并传送给所述计算机；所述计算机与所述数字I/O板卡相连，读入和输出数字I/O信号；所述数字I/O板卡与所述物流机构相连，读取所述物流机构的输入信号，同时给所述物流机构发出控制信号；所述物流机构用于输送和固定待检测的电梯导轨，并给所述计算机发出待检测导轨到位信号。所述T型导轨尺寸参数自动检测系统，以计算机为中心，结合由运动控制板卡、伺服驱动器、伺服电机组成的运动控制部分以及由CCD相机、平行面光源、图像采集卡组成的光学检测部分，当外部待检测的导轨到达检测位置后，物流机构获得待检测导轨到达检测位置的信号，并将待检测导轨到达检测位置的信号通过数字I/O板卡发送给计算机；然后计算机根据软件中设置的当前待检测导轨的型号向运动控制板卡发出控制两台CCD相机到达各自指定位置所需的脉冲量，运动控制板卡将脉冲量转化为脉冲信号后分别送给两台伺服驱动器，两台伺服驱动器根据所获取的脉冲信号分别控制响应的伺服电机运动，两台伺服电机通过高精度丝杠分别带动相应的CCD相机移动到指定位置采集导轨顶面阴榫、阳榫以及安装孔的图像；之后计算机通过图像采集卡读取两台CCD相机采集的图像；计算机上的软件读取采集到的图像数据同时将采集的图像进行处理，转化为导轨阴榫和阳榫以及安装孔的尺寸信息，并将得到的尺寸信息与所设定的检测标准进行比较判断，若合格则将该数据保存，并给物流机构发出导轨合格信号，物流机构将输送导轨到合格区；不合格则给物流机构发出导轨不合格信号，物流机构将不合格导轨输送到不合格区以重新修整。本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于，该系统在对T型导轨阴榫、阳榫及安装孔尺寸参数进行测量时仅需进行简单的设置，就能实现系统的自动化运行，并且运行过程中无需人工干预和操作，由于使用了CCD相机、运动控制板卡、伺服驱动器和伺服电机等硬件设备，并采用了计算机技术、运动控制技术、数据库技术和计算机图形技术，该系统解决了传统人工检测方式效率低，人为因素对测量结果影响较大和测量结果没有存档，不便于查询的缺点，实现检测的高效率、高可靠性和便于对检测结果进行信息化管理的优点。附图说明图1是本专利技术T型导轨尺寸参数自动检测系统的组成框图。图2是专利技术T型导轨尺寸参数自动检测系统的功能模块图。图3是专利技术T型导轨尺寸参数自动检测系统的运行逻辑流程图。图4是电梯导轨阳榫端三视图，其中(a)为正视图，(b)为俯视图，(c)为侧视图。图5是电梯导轨阴榫端三视图，其中(a)为正视图，(b)为俯视图，(c)为侧视图。图6是摄像机像点的径向和切向畸变示意图。图7是相机标定时图像像素坐标系O0uv、物理坐标系O1xy及摄像机坐标系Oxcyczc之间的关系示意图。具体实施方式容易理解，依据本专利技术的技术方案，在不变更本专利技术的实质精神的情况下，本领域的一般技术人员可以想象出本专利技术T型导轨尺寸参数自动检测系统的多种实施方式。因此，以下具体实施方式和附图仅是对本专利技术的技术方案的示例性说明，而不应当视为本专利技术的全部或者视为对本专利技术技术方案的限制或限定。结合图4和图5，根据我国电梯T型导轨检验规则(JG/T5072.2-1996)，电梯T型导轨检测指标中包括的T型导轨阴榫、阳榫以及安装孔的尺寸参数为：安装孔的直径d；导轨安装孔的横向孔距l1；在导轨的纵向，导轨端部至最远安装孔中心的距离l2；在导轨的纵向，导轨端部至最近安装孔中心的距离l3；导轨底部加工面的一侧至最近安装孔中心的距离l4；阴榫的宽度m1；阳榫的宽度m2；阴榫的深度u1；阳榫的高度u2。本专利技术提出的T型导轨尺寸参数自动检测系统，可以实现对上述部分参数进行快速、可靠、自动地检测，并且将检测数据进行保存，实现信息化管理。一、系统的组成结合图1，本专利技术T型导轨尺寸参数自动检测系统包括：计算机11、运动控制板卡14、两台伺服驱动器15、两台伺服电机16、图像采集卡12、两台分别加装远心镜头的CCD相机13、数字I/O板卡17、物流机构18。计算机11与所述运动控制板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种T型导轨尺寸参数自动检测系统，其特征在于，包括计算机、运动控制板卡、两台伺服驱动器、两台伺服电机、两台CCD相机、两个远心镜头、两组平行面光源、图像采集卡、数字I/O板卡和物流机构；其中：所述计算机与所述运动控制板卡相连，向所述运动控制板卡输出脉冲量，该脉冲量决定CCD相机移动的距离；所述运动控制板卡与所述两台伺服驱动器相连，将所述计算机输出的脉冲量转化为所述两台伺服驱动器的输入脉冲信号，同时接收所述两台伺服驱动器的反馈脉冲信号；所述两台伺服驱动器与所述两台伺服电机相连，将所述输入脉冲信号转换为所述两台伺服电机的输入电压信号，同时接收所述伺服电机的反馈脉冲信号并将脉冲信号发送给所述运动控制板卡；所述两台CCD相机安装在高精度丝杠上的螺母座上，分别分布在导轨的阴榫端和阳榫端，所述两台伺服电机通过高精度丝杠带动所述两台CCD相机运动；所述计算机与所述图像采集卡连接，所述图像采集卡与所述两台CCD相机连接，所述图像采集卡读取所述两台CCD相机采集到的图像并传送给所述计算机；所述计算机与所述数字I/O板卡相连，读入和输出数字I/O信号；所述数字I/O板卡与所述物流机构相连，读取所述物流机构的输入信号，同时给所述物流机构发出控制信号；所述物流机构用于输送和固定待检测的电梯导轨，并给所述计算机发出待检测导轨到位信号。...

【技术特征摘要】
1.一种T型导轨尺寸参数自动检测系统，其特征在于，包括计算机、运动控制板卡、两台伺服驱动器、两台伺服电机、两台CCD相机、两个远心镜头、两组平行面光源、图像采集卡、数字I/O板卡和物流机构；其中：所述计算机与所述运动控制板卡相连，向所述运动控制板卡输出脉冲量，该脉冲量决定CCD相机移动的距离；所述运动控制板卡与所述两台伺服驱动器相连，将所述计算机输出的脉冲量转化为所述两台伺服驱动器的输入脉冲信号，同时接收所述两台伺服驱动器的反馈脉冲信号；所述两台伺服驱动器与所述两台伺服电机相连，将所述输入脉冲信号转换为所述两台伺服电机的输入电压信号，同时接收所述伺服电机的反馈脉冲信号并将脉冲信号发送给所述运动控制板卡；所述两台CCD相机安装在高精度丝杠上的螺母座上，分别分布在导轨的阴榫端和阳榫端，所述两台伺服电机通过高精度丝杠带动所述两台CCD相机运动；所述计算机与所述图像采集卡连接，所述图像采集卡与所述两台CCD相机连接，所述图像采集卡读取所述两台CCD相机采集到的图像并传送给所述计算机；所述计算机与所述数字I/O板卡相连，读入和输出数字I/O信号；所述数字I/O板卡与所述物流机构相连，读取所述物流机构的输入信号，同时给所述物流机构发出控制信号；所述物流机构用于输送和固定待检测的电梯导轨，并给所述计算机发出待检测导轨到位信号。2.如权利要求1所述T型导轨尺寸参数自动检测系统，其特征在于，计算机包含通信模块、数据处理模块；其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄成，严安，徐志良，吴晓蓓，王歆洵，徐鹏，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32