一种获取制样研磨钵侧壁残留物分布图像的检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种获取制样研磨钵侧壁残留物分布图像的检测装置及方法，该检测装置包括高度调整机构、回转分度机构和视觉检测机构；高度调整机构包括支架、升降平台和伺服电机，伺服电机驱动升降平台实现上下移动；回转分度机构包括电动旋转平台和支撑架，电动旋转平台可带动支撑架周向旋转；视觉检测机构包括第一步进电机、摩擦轮、内窥镜蛇管、伸缩套座、伸缩套和内窥镜镜头；两个摩擦轮带动内窥镜蛇管上下移动，从而带动内窥镜镜头伸缩，伸缩套座通过带传动机构与电动旋转平台连接，电动旋转平台可带动伸缩套座旋转。本发明专利技术检测装置可以对研磨钵侧壁残留物粘黏情况进行实时在线检测，无需打开研磨钵上盖，检测过程快捷方便。检测过程快捷方便。检测过程快捷方便。

【技术实现步骤摘要】
一种获取制样研磨钵侧壁残留物分布图像的检测装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种获取制样研磨钵侧壁残留物分布图像的检测装置及方法，属于检验检测


技术介绍

[0002]在采样化验领域，通常需要对矿物研磨成的粉末进行成分检测。通常对矿物研磨时需要一种专门的研磨器具，而研磨器具每次研磨后都会有一些矿物粉末残留，这些矿物残留物量的多少对于化验准确性影响极大。
[0003]研磨钵是一种常用于研磨矿物的研磨器具，其内部封闭、进口狭小而内腔很大。研磨钵的研磨原理是将研磨钵固定到振荡平台上，通过振荡平台振荡使得研磨钵内部的撞块不断撞击内壁，从而达到将矿物研磨成粉末的目的。而在研磨钵内腔底部的撞块一直不断撞击圆柱形侧壁时，有许多矿物粉末粘在侧壁上,从而在研磨钵侧壁上形成残留，这些残留物成分及残留量多少对化验精度有直接影响。为了保证制样纯度，需要对研磨钵壁的残留物分布及残留量大小进行及时检测并清理。
[0004]目前，研磨钵内壁残留物的检测没有行之有效的方法，基本都是在设备停机后将研磨钵拆卸下来，利用专用工具打开研磨钵的上盖，利用肉眼观测样品的残留情况。整个操作过程十分繁杂，需要耗费大量的时间，且对残留物的残留情况完全依靠肉眼判断，难以进行精确分析。现有的各种检测装置，要么由于研磨钵进口狭小而检测装置比较大，不能进入研磨钵内腔，要么类似管道检测装置那样，虽然能够进入到内腔中，但是由于研磨钵内腔很大而检测装置的检测范围比较小，不能够检测到内腔侧壁的具体情况。

技术实现思路

[0005]针对目前研磨钵难以在线实时检测钵体内壁残留状况的难点，本专利技术设计了一种全新且专用的钵体内壁残留物检测装置。该装置与研磨钵一起固定在振荡平台上，可以根据需要实时在线获取研磨钵内壁残留物的分布图像。获取的图像可用于后续对残留物的残留区域分布与残留量的大小进行精确分析，为研磨钵的及时预警及有效清除奠定基础。
[0006]本专利技术还提供一种获取制样研磨钵侧壁残留物分布图像的检测方法。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种获取制样研磨钵侧壁残留物分布图像的检测装置，包括高度调整机构、回转分度机构和视觉检测机构；
[0009]高度调整机构包括支架、升降平台和伺服电机，伺服电机设置在支架顶端，伺服电机通过丝杠和滑块连接升降平台，伺服电机驱动升降平台实现上下移动；
[0010]回转分度机构包括电动旋转平台和支撑架，电动旋转平台设置在升降平台的底部，支撑架与电动旋转平台连接，电动旋转平台可带动支撑架周向旋转；
[0011]视觉检测机构包括第一步进电机、摩擦轮、内窥镜蛇管、伸缩套座、伸缩套和内窥镜镜头；两个摩擦轮相对设置在升降平台的顶部，第一步进电机与其中一个摩擦轮传动连
接，伸缩套末端置于伸缩套座内；内窥镜蛇管依次穿过两个摩擦轮之间、升降平台、电动旋转平台、支撑架、伸缩套座、伸缩套后与内窥镜镜头连接。
[0012]优选的，所述支架固定设置在振荡平台上，振荡平台上设置有研磨钵，内窥镜镜头位于研磨钵上方。
[0013]优选的，所述支架为一L型支架，L型支架的底部通过螺栓固定连接在振荡平台上。此设计的好处是，采用L型支架，可增强其稳定性，保证检测过程的准确性。
[0014]优选的，所述丝杠设置在支架内，滑块与丝杠螺纹连接，升降平台的一端与滑块固定连接。
[0015]优选的，所述电动旋转平台包括电动分度盘、联结架和第二步进电机；电动分度盘设置在升降平台底部并与联结架连接，第二步进电机设置在联结架一侧，支撑架的顶部固连在联结架上，支撑架的底部与伸缩套座的顶部通过一转轴连接，转轴的一端通过钢丝套圈与第二步进电机传动连接。
[0016]优选的，所述伸缩套座顶部和支撑架底部均设置有供转轴贯穿的连接耳，转轴与伸缩套座的连接耳过渡配合，转轴与支撑架的连接耳间隙配合。
[0017]优选的，所述摩擦轮的两端连接带座轴承，带座轴承固定设置在升降平台上。
[0018]优选的，所述第二步进电机的输出轴上设置有轴套，转轴的一端连接有鼓轮，钢丝套圈环绕鼓轮和轴套。
[0019]一种获取制样研磨钵侧壁残留物分布图像的检测方法，利用上述检测装置，在检测装置内建立检测坐标系o
‑
xyz，以研磨钵中心轴线与振荡平台上表面的交点为原点o，沿研磨钵中心轴线背离振荡平台的方向为z轴方向，过原点指向检测装置支架中间截面的方向为x轴方向；所述检测方法包括以下步骤：
[0020]1)振荡平台在外部控制设备的驱动下绕x轴旋转，使撞块滑向y轴正向一侧紧贴研磨钵壁，然后振荡平台再恢复到水平状态；
[0021]2)伺服电机驱动丝杠转动，带动升降平台沿z轴方向下降，使内窥镜镜头沿研磨钵上盖中部的进料口进入研磨钵内部，当转轴进入到研磨钵上盖以下3
‑
5mm时，伺服电机暂停；
[0022]3)第二步进电机启动，驱动转轴绕其轴线转动90
°
，使内窥镜镜头旋转90
°
后处于水平位置，此时内窥镜镜头朝向y轴负方向；
[0023]4)伺服电机继续转动，驱动升降平台继续下降，当伸缩套座及伸缩套的轴线处于研磨钵内壁高度的一半位置时，伺服电机停止工作，内窥镜镜头高度方向调整到位；
[0024]5)第一步进电机启动，借助第一步进电机的正反转，驱动摩擦轮转动，两个摩擦轮带动中间的内窥镜蛇管向内或向外运动，将内窥镜镜头调整到图像清晰且研磨钵内壁沿高度方向全部在内窥镜镜头视角α1范围内时，第一步进电机停止运动，将内窥镜镜头定位于此拍摄位置；
[0025]6)外部控制设备启动内窥镜拍照功能，完成首次拍摄，得到第一张研磨钵内壁照片；设内窥镜镜头的水平视角为α，则单次拍摄覆盖的研磨钵内壁区域对应的中心角β为
[0026][0027]式中，r为研磨钵内壁半径，l为内窥镜镜头到研磨钵内壁的距离；
[0028]在进行后续拍摄时要求连续两次拍摄的内壁区域必须有一定程度的重叠，取两次拍摄重叠区域对应的中心角Δβ＝0.1β，因每张图像沿周向两侧都需要重叠，则一次拍摄的实际区域对应的中心角为γ为
[0029]γ＝0.8β
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0030]为了拍摄完整的研磨钵内壁图像，需要拍摄的次数n为
[0031][0032]式中，ceiling表示向上取整；
[0033]7)外部控制设备驱动电动旋转平台绕z轴转动γ角，带动内窥镜镜头转动到下一拍摄位置；振荡平台在外部控制设备的驱动下向内窥镜拍摄方向相反的方向倾斜，使撞块滑向远离视觉检测机构的一侧，再次启动相机进行拍摄，获得当前拍摄位置处研磨钵内壁的图像；
[0034]8)重复步骤(7)的相关操作，分别拍摄研磨钵在n个拍摄位置的侧壁图像，获得覆盖研磨钵全部侧壁区域的n幅图像；
[0035]9)由于研磨钵侧壁为圆柱面，内窥拍摄的图像为平面图像，需要将平面图像还本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种获取制样研磨钵侧壁残留物分布图像的检测装置，其特征在于，包括高度调整机构、回转分度机构和视觉检测机构；高度调整机构包括支架、升降平台和伺服电机，伺服电机设置在支架顶端，伺服电机通过丝杠和滑块连接升降平台，伺服电机驱动升降平台实现上下移动；回转分度机构包括电动旋转平台和支撑架，电动旋转平台设置在升降平台的底部，支撑架与电动旋转平台连接，电动旋转平台可带动支撑架周向旋转；视觉检测机构包括第一步进电机、摩擦轮、内窥镜蛇管、伸缩套座、伸缩套和内窥镜镜头；两个摩擦轮相对设置在升降平台的顶部，第一步进电机与其中一个摩擦轮传动连接，伸缩套末端置于伸缩套座内；内窥镜蛇管依次穿过两个摩擦轮之间、升降平台、电动旋转平台、支撑架、伸缩套座、伸缩套后与内窥镜镜头连接。2.如权利要求1所述的获取制样研磨钵侧壁残留物分布图像的检测装置，其特征在于，所述支架固定设置在振荡平台上，振荡平台上设置有研磨钵，内窥镜镜头位于研磨钵上方。3.如权利要求2所述的获取制样研磨钵侧壁残留物分布图像的检测装置，其特征在于，所述支架为一L型支架，L型支架的底部通过螺栓固定连接在振荡平台上。4.如权利要求1所述的获取制样研磨钵侧壁残留物分布图像的检测装置，其特征在于，所述丝杠设置在支架内，滑块与丝杠螺纹连接，升降平台的一端与滑块固定连接。5.如权利要求1所述的获取制样研磨钵侧壁残留物分布图像的检测装置，其特征在于，所述电动旋转平台包括电动分度盘、联结架和第二步进电机；电动分度盘设置在升降平台底部并与联结架连接，第二步进电机设置在联结架一侧，支撑架的顶部固连在联结架上，支撑架的底部与伸缩套座的顶部通过一转轴连接，转轴的一端通过钢丝套圈与第二步进电机传动连接。6.如权利要求5所述的获取制样研磨钵侧壁残留物分布图像的检测装置，其特征在于，所述伸缩套座顶部和支撑架底部均设置有供转轴贯穿的连接耳，转轴与伸缩套座的连接耳过渡配合，转轴与支撑架的连接耳间隙配合。7.如权利要求1所述的获取制样研磨钵侧壁残留物分布图像的检测装置，其特征在于，所述摩擦轮的两端连接带座轴承，带座轴承固定设置在升降平台上。8.如权利要求5所述的获取制样研磨钵侧壁残留物分布图像的检测装置，其特征在于，所述第二步进电机的输出轴上设置有轴套，转轴的一端连接有鼓轮，钢丝套圈环绕鼓轮和轴套。9.一种获取制样研磨钵侧壁残留物分布图像的检测方法，利用权利要求1
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8任一项所述的检测装置，在检测装置内建立检测坐标系o
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xyz，以研磨钵中心轴线与振荡平台上表面的交点为原点o，沿研磨钵中心轴线背离振荡平台的方向为z轴方向，过原点指向检测装置支架中间截面的方向为x轴方向；其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：1)振荡平台在外部控制设备的驱动下绕x轴旋转，使撞块滑向y轴正向一侧紧贴研磨钵壁，然后振荡平台再恢复到水平状态；2)伺服电机驱动丝杠转动，带动升降平台沿z轴方向下降，使内窥镜镜头沿研磨钵上盖中部的进...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学艺，葛淑磊，梁慧斌，王海霞，张华宇，房志强，霍旭光，
申请(专利权)人：青岛海亿特机电科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：