【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光纤预制棒制造领域，尤其是涉及一种光纤预制棒直径在线检测方法。
技术介绍
1、目前用于制备光纤的预制管棒主要为石英管棒，石英管棒制造主要通过熔缩火床设备完成，在火床熔缩石英管棒过程中，石英管棒的表面缺陷和直径尺寸，决定着光纤生产的质量，目前对火床作业的石英管棒表面检测和熔缩直径测量由于现场温度过高只能待火床停止运行，石英棒冷却后进行，这不利于生产效率，保证石英管棒的质量以及增加了作业人员的劳动强度。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种光纤预制棒直径在线检测方法，解决了光纤预制棒直径在线检测的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种光纤预制棒直径在线检测方法，包括火床基座，火床基座上设有相对布置的第一夹紧座和第二夹紧座，第一夹紧座和第二夹紧座设有可转动的旋转盘，旋转盘上设有用于夹住预制棒端头的夹具装置，火床基座上设有可沿预制棒长度方向移动的熔缩组件，熔缩组件上设有火床喷灯，还包括实时检测及测量系统，实时检测及测量系统包括布置在熔缩组件上的第一拍摄装置，第一拍摄装置朝向预制棒；
3、编写人机交互界面程序；
4、对第一拍摄装置及火床喷灯的位置进行调试，并在人机交互界面程序中划定图像提取范围；
5、安装预制棒，驱动预制棒转动并驱动熔缩组件横向移动，第一拍摄装置拍摄熔缩组件移动方向上火床喷灯后端与喷射位置一定间距的位置；
6、拍摄图像并对图像进行二值化处理；
7、提取图像提取范
8、优选的方案中，包括动态采样检测方法：
9、在拍摄装置调试时，安装标准棒料，并保证标准棒料在拍摄装置视场中央；
10、将拍摄的图像实时反馈到hmi中的人机交互界面程序中；
11、通过卡尺测量标准棒料直径并测量标准棒料在图像中的像素直径，建立对应关系，该操作需要再拍摄装置移动后进行，拍摄装置相对预制棒的位置不变时，后续更换不同直径的预制棒时，只需要调整人机交互界面程序中的校准值，即输入直径即可；
12、人机交互界面程序的视频显示窗口设有上边际线和下边际线，上边际线和下边际线为平行线，调整棒料上下轮廓边界与上边际线和下边际线平行；
13、设定上边际线和下边际线位置，使得两条线分别与标准棒料在人机交互界面程序中的图像边界存在一定的距离，该距离可在程序中设定具体值；
14、人机交互界面程序的视频显示窗口还设有截交线，截交线与上边际线和下边际线垂直，设定截交线的位置，使得截交线距离火床喷灯一定距离，棒料该位置经过火床喷灯灼烧后熔融后，由于火床喷灯的向前移动，已处于冷却一段时间的状态，此位置棒料形状已经定型，随着温度降低也不会有形状太大变化，因此拍摄此位置得到的数据较为准确，并且此位置可避开火焰喷射的强光区域，避免火焰图像干扰预制棒图像，截交线离火床喷灯的距离可在程序中调整；
15、安装预制棒，三爪卡盘夹紧预制棒端部，预制棒的图像实时显示在人机交互界面程序的视频显示窗口中；
16、启动旋转盘和熔缩组件，火床喷灯和第一拍摄装置从预制棒一端向另一端移动；
17、提取上边际线和下边际线之间的图像，并对预制棒的图像进行二值化处理提取预制棒图像的边界轮廓，识别截交线与预制棒边界轮廓线的相交点，并获取两个相交点之间的线段长度即为预制棒该截面的直径长度，对相交点进行位置采样记录；
18、随着第一拍摄装置横移，对预制棒不同的截面进行相交点位置采样记录，并将各采样点拟合成预制棒的拟合边界线。
19、优选的方案中，拍摄装置为多个。
20、优选的方案中，包括三维拟合方法：
21、截交线为多个，多个截交线平行布置且相邻的截交线之间的间距相等，记为截交线间距，该间距可以在人机交互界面程序中具体设定；
22、截交线数量记为m，拍摄装置数量记为n，拍摄装置在视频中移动一个截交线间距的时间等于预制棒旋转1/（2*m*n）周的时间；
23、在单一截面采样多个点拟合成截面圆；
24、将多个截面圆在预制棒长度方向上拟合成预制棒的三维图像。
25、优选的方案中，在动态拍摄时，检测单帧图像上上边际线和下边际线之间的图形，若在边界轮廓封闭区域内出现裂纹线，则判断为缺陷。
26、优选的方案中，第一拍摄装置和第二拍摄装置与基架之间各设有第一调整座，第一调整座包括第一固定板和第一摆角板，第一拍摄装置或第二拍摄装置与第一摆角板连接，第一摆角板一端与第一固定板铰接，第一固定板和第一摆角板之间设有铰接架，铰接架一端与第一摆角板中部铰接，第一固定板上设有可滑动的滑动卡块，铰接架另一端与滑动卡块铰接，第一固定板上还设有螺杆，螺杆与滑动卡块螺纹连接。
27、优选的方案中，还设有第二调整座，第二调整座与第一调整座的结构相同且垂直布置，第二调整座设有相互铰接的第二固定板和第二摆角板，第二摆角板与第一固定板连接，第二固定板与基架连接。
28、本专利技术的有益效果为：拍摄装置随着火床喷灯一起移动并拍摄预制棒，通过后台图像识别可拟合出预制棒轮廓，检测预制棒直径，并同时可检测是否存在裂纹，避免了停机测量，影响生产效率；通过人机交互界面可直接划定图像提取范围，简化后台图像处理难度，以截交线为基准选定视场中央特定截面的作为测量位置，避免图像畸变带来的测量误差。
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1.一种光纤预制棒直径在线检测方法，其特征是：包括火床基座（1），火床基座（1）上设有相对布置的第一夹紧座（2）和第二夹紧座（3），第一夹紧座（2）和第二夹紧座（3）设有可转动的旋转盘（303），旋转盘（303）上设有用于夹住预制棒（6）端头的夹具装置，火床基座（1）上设有可沿预制棒（6）长度方向移动的熔缩组件（4），熔缩组件（4）上设有火床喷灯（7），还包括实时检测及测量系统，实时检测及测量系统包括布置在熔缩组件（4）上的第一拍摄装置（402），第一拍摄装置（402）朝向预制棒（6）；
2.根据权利要求1所述光纤预制棒直径在线检测方法，其特征是：包括动态采样检测方法：
3.根据权利要求2所述光纤预制棒直径在线检测方法，其特征是：拍摄装置为多个。
4.根据权利要求3所述光纤预制棒直径在线检测方法，其特征是：包括三维拟合方法：
5.根据权利要求2所述光纤预制棒直径在线检测方法，其特征是：在动态拍摄时，检测单帧图像上上边际线（11）和下边际线（12）之间的图形，若在边界轮廓封闭区域内出现裂纹线，则判断为缺陷。
6.根据权利要
7.根据权利要求6所述光纤预制棒直径在线检测方法，其特征是：还设有第二调整座（10），第二调整座（10）与第一调整座（9）的结构相同且垂直布置，第二调整座（10）设有相互铰接的第二固定板（1001）和第二摆角板（1002），第二摆角板（1002）与第一固定板（901）连接，第二固定板（1001）与基架（401）连接。
...【技术特征摘要】
1.一种光纤预制棒直径在线检测方法，其特征是：包括火床基座（1），火床基座（1）上设有相对布置的第一夹紧座（2）和第二夹紧座（3），第一夹紧座（2）和第二夹紧座（3）设有可转动的旋转盘（303），旋转盘（303）上设有用于夹住预制棒（6）端头的夹具装置，火床基座（1）上设有可沿预制棒（6）长度方向移动的熔缩组件（4），熔缩组件（4）上设有火床喷灯（7），还包括实时检测及测量系统，实时检测及测量系统包括布置在熔缩组件（4）上的第一拍摄装置（402），第一拍摄装置（402）朝向预制棒（6）；
2.根据权利要求1所述光纤预制棒直径在线检测方法，其特征是：包括动态采样检测方法：
3.根据权利要求2所述光纤预制棒直径在线检测方法，其特征是：拍摄装置为多个。
4.根据权利要求3所述光纤预制棒直径在线检测方法，其特征是：包括三维拟合方法：
5.根据权利要求2所述光纤预制棒直径在线检测方法，其特征是：在动态拍摄时，检测单帧图像上上边际线（11）和下边际线（12）之间的图形，若在边界轮廓封闭区域内出现裂纹线，则判断为缺陷。
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【专利技术属性】
技术研发人员：王寅，姚郑斌，余妍，斯勇，
申请(专利权)人：武汉光谷长盈通计量有限公司，
类型：发明
国别省市：
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