一种波纹板几何尺寸检测设备及检测方法技术

本发明专利技术涉及一种波纹板几何尺寸检测设备及检测方法，包括镜头组件、移动机构、定位工装、平台、电机柜、操作面板、防护挡板、检测系统、垫脚支架，整体设备为平面检测装置，波纹板固定在平台上，镜头组件由横向和纵向导轨带动在波纹板表面拍摄不同位置时的照片，最后经过检测系统处理合成整张波纹板的照片，并计算表面每个空隙对应的几何图形尺寸，与要求尺寸对比判断。当波纹板尺寸较大时，可将镜头组件沿垂直方向上下调整，以便获得更大的取相范围。拍摄完成时，可同步生成检测报告。本发明专利技术采用自动化检测成像手段来检测波纹板空隙加工尺寸是否合格，极大提高了检测效率，节省人工，且测量数据真实可靠。测量数据真实可靠。测量数据真实可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种波纹板几何尺寸检测设备及检测方法


[0001]本专利技术涉及一种波纹板几何尺寸检测设备及检测方法，利用成像原理检测波纹板特征尺寸。

技术介绍

[0002]目前国内无成熟的全自动波纹板几何尺寸的检验方案与设备，仅靠电子镜头放大和人工目视排查与量针随机抽样检测相结合的方式进行检测，测量精度低、检测时间长。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种波纹板几何尺寸检测设备及检测方法，解决现有检测技术精度不足且效率过低的问题。
[0004]本专利技术解决技术的方案是：
[0005]一种波纹板几何尺寸检测设备，包括镜头组件、移动机构、定位工装、平台、电机柜、操作面板、防护挡板、检测系统、垫脚支架；
[0006]所述移动机构和镜头组件为光学检测执行机构，移动机构安装于平台上，镜头组件安装在移动机构上；防护挡板安装在平台上方四周，平台和防护挡板构成整个检测机构的支撑框架，支撑框架下方四个脚处设置有调解垫脚支架；
[0007]电机柜安装于平台下方；操作面板与电机柜、检测系统电连接；平台中心处开孔，检测时，定位工装安装在平台的上述开孔处，波纹板通过定位工装固定于平台上；
[0008]电机柜通过电机驱动移动机构运动，移动机构运动带动镜头组件在波纹板上方做平移运动，在每个运动点位下对波纹板表面进行拍照，得到一组照片组发送给检测系统；
[0009]检测系统对照片组进行图像降噪和增强处理，剔出重叠部分组合成一张完整波纹板的照片，将所述完整波纹板的照片划分为若干个几何图形，每个几何图形为一个微型单元，进行几何图形轮廓进行提取，计算每个几何图形的单元高度和顶角，据此判断波纹板微型单元加工尺寸是否合格。
[0010]移动机构包括第一导轨、第二导轨、第三导轨以及镜头组件安装装置；
[0011]平台上表面安装第一导轨和第二导轨，第一导轨和第二导轨平行，且平台中心到第一导轨和第二导轨的距离相等，第一导轨上安装有第一滑块，第二导轨上安装有第二滑块，第三导轨与第一导轨垂直，第三导轨一端固定在第一滑块上，第三导轨另一端固定在第二滑块上，第三导轨上安装有第三滑块；
[0012]第一导轨上安装有第一电机，第二导轨上安装有第二电机，第三导轨上安装有第三电机；第一电机在电机柜的控制下，驱动第一滑块沿第一导轨滑动；第二电机在电机柜的控制下，驱动第二滑块沿第二导轨滑动；第三电机在电机柜的控制下，驱动第三滑块沿第三导轨滑动；
[0013]镜头组件安装装置包括支架和调节杆，镜头组件安装在支架上，支架上有孔，调节杆穿过支架的孔并与支架固定，调节杆固定于第三导轨滑块上。
[0014]第一导轨、第二导轨、第三导轨两端均设置有位移传感器，用于检测导轨上相应滑块的位移。
[0015]镜头组件包括高分辨率相机、环形无影直射补光灯和定焦远心镜头，定焦远心镜头安装在高分辨率相机前端，环形无影直射补光灯套在定焦远心镜头上。
[0016]高分辨率相机像素＞2000万，远心定焦镜头分辨能力＜20μm。
[0017]被检测物为波纹板，波纹板由波纹带和空心轴卷制而成。
[0018]一种波纹板几何尺寸检测设备的检测方法，包括如下步骤：
[0019]7.1将被测波纹板通过定位工装固定于平台上；
[0020]7.2电机柜上电，打开操作面板；
[0021]7.3在操作面板上设置检测参数，所述检测参数包括各个电机运动速度、镜头组件运动坐标位置、镜头组件的图像采集周期、波纹板标称数据，所述波纹板标称数据包括单元高度、顶角和每个单元的检测序号；
[0022]7.4通过操作面板启动检测程序，检测程序具体如下：
[0023]S1、控制电机柜生成第一电机初始驱动指令、第二电机初始驱动指令和第三电机初始驱动指令，第一电机在第一电机初始驱动指令的作用下驱动第一滑块沿第一导轨滑动，第二电机在第二电机初始驱动指令的作用下驱动第二滑块沿第二导轨滑动，第三电机在第三电机初始驱动指令的作用下驱动第三滑块沿第三导轨滑动，最终使得镜头组件回到拍摄初始点，所述拍摄初始点是指平台上表面的一个角处，平台上表面共四个角；
[0024]S2、控制电机柜生成第一电机实时驱动指令、第二电机实时驱动指令和第三电机实时驱动指令，第一电机在第一电机实时驱动指令的作用下驱动第一滑块沿第一导轨滑动，第二电机在第二电机实时驱动指令的作用下驱动第二滑块沿第二导轨滑动，第三电机在第三电机实时驱动指令的作用下驱动第三滑块沿第三导轨滑动，进而带动镜头组件在波纹板上方做平移运动，并在在每个运动点位下对波纹板表面进行拍照，得到一组照片组发送给检测系统；
[0025]S3、检测系统对照片组经过图像降噪和增强后剔出重叠部分组合成一张完整的波纹板照片，该照片上对应的波纹板空隙视为几何图形集合体，对每个几何图形轮廓进行提取，标出顶点及坐标值；所述几何图形包括三角形、矩形和/或半圆形；
[0026]利用图森特旋转卡壳算法优化每个集合图形边缘的轮廓，计算每个几何图形的单元高度和顶角，根据检测序号与波纹板标称数据进行逐一对比，从而判断波纹板加工尺寸是否合格；
[0027]S4、检测系统根据计算结果生成检测报告，发送给操作面板显示；
[0028]7.5检测结束，关闭操作面板，电机柜断电。
[0029]本专利技术与现有技术相比的有益效果是：
[0030]本专利技术巧妙地设计了波纹板几何尺寸检测设备，利用该设备能够得到波纹板全方位的图像，利用数字成像与图像处理技术则可自动完成大批量检验，大大提高检测效率，避免人工误差，节省时间。
附图说明
[0031]图1波纹板检测设备整体示意图；
[0032]图2镜头组件安装装置示意图；
[0033]图3第一导轨、第二导轨、第三导轨示意图；
[0034]图4波纹板整体示意图；
[0035]图5波纹板部分结构类型示意图。
具体实施方式
[0036]下面结合附图对本专利技术作进一步阐述。
[0037]本专利技术所述检测设备应用于波纹板的几何设计尺寸检测。本专利技术所述的检测设备实现了波纹板全自动高精度高效率单元高度检测，其检测结果可作为波纹板设计和工艺改进的重要参数依据。
[0038]如图1所示，一种关于波纹板几何尺寸的检测设备，包括：镜头组件1、移动机构2、定位工装3、平台5、电机柜6、操作面板7、防护挡板8、垫脚支架9；其中移动机构2和镜头组件1为光学检测执行机构，平台5和防护挡板8构成整个检测机构的支撑框架，平台5上设有移动机构2和定位工装3，被检测波纹板4通过定位工装8安置于平台3的中心孔上，电机柜6安装于检测平台之下，支撑框架下有四个调解高度的垫脚支架9。操作面板7安装于防护挡板8上，操作面板7与电机柜6、检测系统电连接。
[0039]如图2和图3所示，移动机构2包括第一导轨、第二导轨、第三导轨以及镜头组件安装装置；
[0040]平台5上表面安装第一导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波纹板几何尺寸检测设备，其特征在于：包括镜头组件(1)、移动机构(2)、定位工装(3)、平台(5)、电机柜(6)、操作面板(7)、防护挡板(8)、检测系统、垫脚支架(9)；所述移动机构(2)和镜头组件(1)为光学检测执行机构，移动机构(2)安装于平台(5)上，镜头组件(1)安装在移动机构(2)上；防护挡板(8)安装在平台(5)上方四周，平台(5)和防护挡板(8)构成整个检测机构的支撑框架，支撑框架下方四个脚处设置有调解垫脚支架(9)；电机柜(6)安装于平台(5)下方；操作面板(7)与电机柜(6)、检测系统电连接；平台(5)中心处开孔，检测时，定位工装(3)安装在平台(5)的上述开孔处，波纹板(4)通过定位工装(3)固定于平台(5)上；电机柜(6)通过电机驱动移动机构(2)运动，移动机构(2)运动带动镜头组件(1)在波纹板(4)上方做平移运动，在每个运动点位下对波纹板(4)表面进行拍照，得到一组照片组发送给检测系统；检测系统对照片组进行图像降噪和增强处理，剔出重叠部分组合成一张完整波纹板的照片，将所述完整波纹板的照片划分为若干个几何图形，每个几何图形为一个微型单元，进行几何图形轮廓进行提取，计算每个几何图形的单元高度和顶角，据此判断波纹板微型单元加工尺寸是否合格。2.根据权利要求1所述的一种波纹板几何尺寸检测设备，其特征在于：移动机构(2)包括第一导轨(201)、第二导轨(203)、第三导轨(202)以及镜头组件(1)安装装置；平台(5)上表面安装第一导轨(201)和第二导轨(203)，第一导轨和第二导轨平行，且平台(5)中心到第一导轨和第二导轨的距离相等，第一导轨上安装有第一滑块(204)，第二导轨上安装有第二滑块(206)，第三导轨(202)与第一导轨垂直，第三导轨一端固定在第一滑块上(204)，第三导轨另一端固定在第二滑块上(206)，第三导轨上安装有第三滑块(205)；第一导轨上安装有第一电机(207)，第二导轨上安装有第二电机(208)，第三导轨上安装有第三电机(209)；第一电机在电机柜(6)的控制下，驱动第一滑块沿第一导轨滑动；第二电机在电机柜(6)的控制下，驱动第二滑块沿第二导轨滑动；第三电机在电机柜(6)的控制下，驱动第三滑块沿第三导轨滑动；镜头组件安装装置包括支架(12)和调节杆(13)，镜头组件(1)安装在支架(12)上，支架(12)上有孔，调节杆(13)穿过支架(12)的孔并与支架固定，调节杆(13)固定于第三导轨滑块上。3.根据权利要求2所述的一种波纹板几何尺寸检测设备，其特征在于：第一导轨、第二导轨、第三导轨两端均设置有位移传感器，用于检测导轨上相应滑块的位移。4.根据权利要求2所述的一种波纹板几何尺寸检测设备，其特征在于：镜头组件(1)包括高分辨率相机(14)、环形无影直射补光灯(10)和定焦远心...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁英仁，高阳，李姜楠，陈畅，苏祥，郑伟，黄佳陆，
申请(专利权)人：北京航天石化技术装备工程有限公司，
类型：发明
国别省市：