一种非接触磁环尺寸及厚度自动检测装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种非接触磁环尺寸及厚度自动检测装置及测量方法，包括底座，所述底座的顶部一侧安装有滑台，所述滑台上滑动连接有三个滑座，且每个所述滑座上分别通过支架固定有激光发生器、工业相机和位移传感器，所述底座的顶部另一侧安装有滑轨。本发明专利技术结构新颖，构思巧妙，通过控制流水线运动到达指定位置，采用位移传感器进行单点测量相关的厚度信息，与激光传感器所照射的磁体环采集的图像像素厚度信息进行比对，将像素信息转化为实际的尺寸信息，无需进行外部参数的标定和激光传感器照射角度的测量，实现整个磁体环的外观尺寸和厚度测量，检测结果存入数据库，并且能够通过终端显示实际的尺寸信息，方法简便可靠，实用性强。性强。性强。

A non contact magnetic ring size and thickness automatic detection device and measurement method

【技术实现步骤摘要】
一种非接触磁环尺寸及厚度自动检测装置及测量方法


[0001]本专利技术涉及磁环检测
，具体为一种非接触磁环尺寸及厚度自动检测装置及测量方法。

技术介绍

[0002]磁体材料作为一种新材料，是当代高新技术的重要基础材料，广泛用于信息和通讯产业、汽车工业及航空航天等工业领域中，具有不可替代的作用，其中，磁环主要通过磁粉压制成型、真空烧结、机械加工、光刻、电镀等工艺加工完成，在产品检测中需要对于磁环的外观尺寸及厚度进行全方位检测。磁环的外观尺寸及厚度是非常重要的性能指标，直接影响到后续产品的装配和使用性能，因此，研究一种非接触磁环尺寸及厚度自动检测装置具有十分重要的作用。
[0003]目前，磁环的外观尺寸及厚度的检测主要有接触式测量和非接触式测量，接触式测量主要通过人工方法，使用游标卡尺进行检测，检测强度大，效率低，主观性强，难以保证检测结果一致，同时，由于采用接触式测量，不可避免的产生划痕、污渍等表面缺陷，而磁环主要应用于精密设备，严重影响设备的正常使用，非接触式测量主要通过位移传感器进行单点测量，无法保证整个采样的准确性，并且由于采用单点测量，检测过程繁琐，效率低，无法满足实时性的需要，另外，对于非接触测量，可以通过采用双目立体视觉的方法进行测量，但是由于双目相机匹配的特征点不够，需要额外增加相应的特征信息，造成成本增加，并且测量误差较大，由于双目相机需要进行特征点匹配，耗费大量的时间，无法满足实际流水线的在线需求。因此，设计一种非接触磁环尺寸及厚度自动检测装置及测量方法是很有必要的。
专利技术内容
[0004]针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种非接触磁环尺寸及厚度自动检测装置及测量方法，本专利技术结构新颖，构思巧妙，通过控制流水线运动到达指定位置，采用位移传感器进行单点测量相关的厚度信息，与激光传感器所照射的磁体环采集的图像像素厚度信息进行比对，将像素信息转化为实际的尺寸信息，无需进行外部参数的标定和激光传感器照射角度的测量，实现整个磁体环的外观尺寸和厚度测量，检测结果存入数据库，并且能够通过终端显示实际的尺寸信息，方法简便可靠，实用性强。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种非接触磁环尺寸及厚度自动检测装置，包括底座，所述底座的顶部一侧安装有滑台，所述滑台上滑动连接有三个滑座，且每个所述滑座上分别通过支架固定有激光发生器、工业相机和位移传感器，所述底座的顶部另一侧安装有滑轨，所述滑轨上滑动连接有托盘，所述滑轨的内部安装有驱动托盘运动的执行机构，所述底座的一侧通过数据线连接有控制箱，所述控制箱的外壁安装有显示器，所述显示器的下方安装有指示灯，所述控制箱的内部安装有数据处理单元、可编程控制器、通讯模块和存储器。
[0006]优选的，所述执行机构包括滑动模块、电机底座、联轴器、步进电机、编码器和限位开关；
[0007]所述滑动模块固定在滑轨的内部，且滑动模块与托盘驱动连接；
[0008]所述滑动模块的一端安装有电机底座，所述电机底座上安装有步进电机，所述步进电机通过联轴器与滑动模块驱动连接；
[0009]所述步进电机上安装有编码器，所述滑动模块的一侧安装有限位开关，所述限位开关电性连接步进电机。
[0010]优选的，所述数据处理单元的输出端通过通讯模块与移动终端通讯连接。
[0011]优选的，所述位移传感器采用高精度激光位移传感器。
[0012]优选的，所述工业相机采用CMOS成像传感器。
[0013]优选的，所述激光发生器采用均匀一字型激光发生器。
[0014]一种非接触磁环尺寸及厚度自动检测装置的测量方法，包括如下步骤：
[0015]步骤一、磁环放置到托盘后，数据处理单元控制执行机构进行运动，根据限位开关的反馈信号，得到磁环是否到位的信号，并且发送相关指令给数据处理单元，数据处理单元通过控制电路控制位移传感器进行检测，得到相关的磁环厚度信息，并且能够传递到数据处理单元；
[0016]步骤二、数据处理单元发送相关的指令给控制电路，执行机构按照控制电路的要求，继续运动到达图像采集位置，按照限位开关反馈的信号得到到位信息，控制激光发生器发出相关的一字条纹，并且进行图像的采集和处理，得到相关的像素尺寸与实际尺寸之间的关系，并且通过工业相机采集磁环图像进行边缘提取与拟合，得到尺寸信息，从而完成检测，检测过程中，所有的信息传递到数据处理单元，并且通过显示器进行显示，检测完成结果存入数据库。
[0017]本专利技术的有益效果为：
[0018]1、通过控制流水线运动到达指定位置，采用位移传感器进行单点测量相关的厚度信息，与激光传感器所照射的磁体环采集的图像像素厚度信息进行比对，将像素信息转化为实际的尺寸信息，无需进行外部参数的标定和激光传感器照射角度的测量，实现整个磁体环的外观尺寸和厚度测量，检测结果存入数据库，并且能够通过终端显示实际的尺寸信息，方法简便可靠，实用性强；
[0019]2、激光发生器照射出一字均匀的条纹，并且根据环境变化通过调节激光发生器的功率，适应不同的磁环检测的需求；
[0020]3、利用位移传感器单点测量的结果与采用三角测量的得到的像素尺寸进行匹配，将像素坐标转化为实际尺寸，从而得到磁环的尺寸和厚度信息，避免进行标定和角度测量，提高系统装置的通用性；
[0021]4、整套装置能够测量磁环的不同位置的厚度值，从而得到磁环整个平面的厚度信息，后续可以通过数据拟合，可以得到磁环的更进一步的平面信息，具有重要的推广意义。
附图说明
[0022]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0023]图1是本专利技术整体三维构示意图；
[0024]图2是本专利技术执行机构平面结构示意图；
[0025]图3是本专利技术控制箱剖视平面结构示意图；
[0026]图4为本专利技术结构模块方框图；
[0027]图5为本专利技术激光测量原理图；
[0028]图中标号：1、底座；2、移动终端；3、滑轨；4、驱动托盘；5、执行机构；6、滑台；7、滑座；8、支架；9、激光发生器；10、工业相机；11、位移传感器；12、控制箱；13、显示器；14、指示灯；15、滑动模块；16、电机底座；17、联轴器；18、步进电机；19、编码器；20、限位开关；21、数据处理单元；22、可编程控制器；23、通讯模块；24、存储器。
具体实施方式
[0029]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非接触磁环尺寸及厚度自动检测装置，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）的顶部一侧安装有滑台（6），所述滑台（6）上滑动连接有三个滑座（7），且每个所述滑座（7）上分别通过支架（8）固定有激光发生器（9）、工业相机（10）和位移传感器（11），所述底座（1）的顶部另一侧安装有滑轨（3），所述滑轨（3）上滑动连接有托盘（4），所述滑轨（3）的内部安装有驱动托盘（4）运动的执行机构（5），所述底座（1）的一侧通过数据线连接有控制箱（12），所述控制箱（12）的外壁安装有显示器（13），所述显示器（13）的下方安装有指示灯（14），所述控制箱（12）的内部安装有数据处理单元（21）、可编程控制器（22）、通讯模块（23）和存储器（24）。2.根据权利要求1所述的一种非接触磁环尺寸及厚度自动检测装置，其特征在于：所述执行机构（5）包括滑动模块（15）、电机底座（16）、联轴器（17）、步进电机（18）、编码器（19）和限位开关（20）；所述滑动模块（15）固定在滑轨（3）的内部，且滑动模块（15）与托盘（4）驱动连接；所述滑动模块（15）的一端安装有电机底座（16），所述电机底座（16）上安装有步进电机（18），所述步进电机（18）通过联轴器（17）与滑动模块（15）驱动连接；所述步进电机（18）上安装有编码器（19），所述滑动模块（15）的一侧安装有限位开关（20），所述限位开关（20）电性连接步进电机（18）。3.根据权利要求1所述的一种非接触磁环尺寸及厚度自动检测装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永超，刘哲纬，屠佳佳，陈隆杰，
申请(专利权)人：浙江机电职业技术学院，
类型：发明
国别省市：