磨床视觉检测系统技术方案

为解决已有设备系统扩展性、兼容性较差，而无法与检测装置有效兼容的问题，本实用新型专利技术公开一种磨床视觉检测系统，检测系统通过相机对加工物体进行测量，并将运算结果输出，使用者可以在面板上完成控制、读取数据等全部操作的解决方案。包括检测准备部分、测量部分、数据转换部分、开关与显示部分；所述检测准备部分包括数控系统、传感器、电机、传动装置；所述测量部分包括视觉控制器、相机；所述数据转换部分包括通讯转换盒；本实用新型专利技术可以对已有磨床功能进行扩展，最大限度的利用已有资源，实现设备间有效的整合，使工件的加工精度和效率得到较大提升，延长设备的可用年限。经测算，本系统改进之后，加工精度至少提升5倍以上，效率可提升20％。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机械设备领域，具体说是一种磨床视觉检测方法及系统，特别适用于对以数控系统为控制核心的异型磨床进行技术升级，使其可以对加工工件进行检测并及时发现其存在的问题，提高加工的效率和精确度。
技术介绍
目前在磨床领域，为提升加工精度，往往需要加装检测装置在加工过程中或结束后进行测量。以数控系统(CNC)为核心的控制系统，除少部分高端设备在购买时便具有该功能外，大部分由于数控系统自身封闭的构造，无法实现测量装置与系统的有效整合。而异型磨床由于其加工工件形状特殊，加工所需精度高，如需进行设备升级，在这一问题上显得尤为突出。主要问题有以下几点1、数控系统无法对视觉系统进行控制和通信；2、机床面板空间有限，无法使用显示屏等显示检测结果。
技术实现思路
为解决已有设备系统扩展性、兼容性较差，而无法与检测装置有效兼容的问题，本技术的目的是提供一种数控系统控制视觉检测系统的运行，检测系统通过相机对加工物体进行测量，并将运算结果输出，使用者可以在面板上完成控制、读取数据等全部操作的解决方案。具体步骤如下a.检测前准备数控系统加工结束后，输出运行准备的信号，启动检测装置，电机带动相机靠近加工工件，检测装置接近工件直至传感器到达指定位置后，反馈给数控系统， 电机停转；b.测量相机在指定位置拍摄照片后，将数据传输至视觉控制器，经过与原有设定对比后，将测量结果输出；c.数据转换视觉控制器的数据接入通讯转换盒内实现信号转换为TTL高低电平信号；d.开关与显示将所述数字量信号接入显示装置上，便可直接读取测量结果、错误类型及发生问题的位置等数据。本技术还提供一种实现所述方法的系统，包括检测准备部分、测量部分、数据转换部分、开关与显示部分；所述检测准备部分包括数控系统、传感器、电机、传动装置；所述测量部分包括视觉控制器、相机；所述数据转换部分包括通讯转换盒；所述开关与显示部分包括七段数码管；所述数控系统控制检测准备装置的启动和运行，电机运转通过传动装置带动相机和传感器移动到指定位置后，传感器输出信号，电机停转，相机开始工作，相机拍照后将数据传输至视觉控制器，视觉控制器输出数据到通讯转换盒内，通讯转换盒将串口 R232信号转为高低电平信号输入数码管显示；为取得更好的技术效果，所述开关与显示部分包括带灯按钮、转换开关、两个数码管，两个数码管分别显示问题部分的个数和具体数值；为使显示的数据由显示为十六进制转成标准十进制数据，所述开关与显示部分加装译码器所述传感器型号为日本松下公司的MA传感器；所述视觉控制器及相机型号为日本松下公司的PV310型及ANM系列相机；所述数控系统型号为广州数控的GSK^SGE外圆磨床数控系统；所述显示装置为七段数码管。本技术的有益效果是可以对已有磨床功能进行扩展，最大限度的利用已有资源，实现设备间有效的整合，使工件的加工精度和效率得到较大提升，延长设备的可用年限。经测算，本系统改进之后，加工精度至少提升5倍以上，效率可提升20 %。附图说明图1是本技术系统的示意图；图2是加装译码器时数码管连接图；图3是数码管管脚图；图4是本技术系统控制原理图。具体实施方式如图1所示，本系统包括检测准备、测量、数据转换、显示等四部分。所述检测准备部分包括数控系统6、传感器2、电机3、传动装置；所述测量部分包括视觉控制器4、相机1 ； 所述数据转换部分包括通讯转换盒5，开关与显示部分包括带灯按钮7、转换开关8、数据类型显示数码管9、数据结果显示数码管10.所述传感器2可置于相机1右侧紧挨相机1，由电机3通过传动杆执行相机1和传感器2的移动；视觉控制器4和通讯转换盒5放置在电气柜内；数控系统6、带灯按钮7、 转换开关8、数据类型显示数码管9、数据结果显示数码管10均放置在面板上；相机1与视觉控制器4通过松下公司自带的型号为ANM系列的电缆进行通讯；视觉控制器4计算的数据通过串口 R232传入通讯转换盒5内，通讯转换盒5将计算的数据转换成高低电平信号传入数据类型显示数码管9和数据结果显示数码管10的各个管脚内，通过数码管对应的亮暗读取数值。所述传感器2可选用日本松下公司的MA传感器；所述视觉控制器4及相机1可选用日本松下公司的PV310型及ANM系列相机；所述数控系统可选用广州数控的GSK^SGE 外圆磨床数控系统；所述电机3可选用广州数控DA98系列电机；所述通讯转换盒可选用北京合世兴业科技有限公司的BP-7000系列转换模块。如图2、图3所示，所述显示装置可选用七段数码管或采用加装译码器的数码管； (a)为直接接入显示方式；(b)经过加装译码器的显示方式。本技术的原理如图4所示，图中20为主轴，21为工件；机床冷却系统停止运行后，由数控系统6输出信号，电机3才可以启动，带灯按钮7有效。操作者按下带灯按钮7 后，电机3运转，通过传动装置带动相机1和传感器2从起始位置B移动到指定位置A ；当相机1和传感器2到达指定位置A后，传感器2输出信号，电机3停转，相机1开始工作，拍照后将数据传输至视觉控制器4内；视觉控制器4内存有标准样板和允许误差，经过对比后， 视觉控制器4输出数据到通讯转换盒5内，通讯转换盒5将串口 R232信号转为TTL高低电平信号后接入数码管显示。两个数码管分别显示问题部分的个数和具体数值，此时可通过转换开关8和视觉控制器操作手柄转换屏幕显示的问题。此时显示为二进制数据。如需转成标准十进制数据，则加装译码器即可。权利要求1.一种磨床视觉检测系统，其特征在于包括检测准备部分、测量部分、数据转换部分、开关与显示部分；所述检测准备部分包括数控系统、传感器、电机、传动装置；所述测量部分包括视觉控制器、相机；所述数据转换部分包括通讯转换盒；所述开关与显示部分包括七段数码管；所述数控系统控制检测准备装置的启动和运行，电机运转通过传动装置带动相机和传感器移动到指定位置后，传感器输出信号，电机停转，相机开始工作，相机拍照后将数据传输至视觉控制器，视觉控制器输出数据到通讯转换盒内，通讯转换盒将串口 R232信号转为高低电平信号输入数码管显示。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述开关与显示部分包括带灯按钮、转换开关、两个数码管，两个数码管分别显示问题部分的个数和具体数值。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述开关与显示部分加装译码器。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述传感器型号为日本松下公司的MA传感器；所述视觉控制器及相机型号为日本松下公司的PV310型及ANM系列相机；所述数控系统型号为广州数控的GSKi^SGE外圆磨床数控系统；所述显示装置为七段数码管。专利摘要为解决已有设备系统扩展性、兼容性较差，而无法与检测装置有效兼容的问题，本技术公开一种磨床视觉检测系统，检测系统通过相机对加工物体进行测量，并将运算结果输出，使用者可以在面板上完成控制、读取数据等全部操作的解决方案。包括检测准备部分、测量部分、数据转换部分、开关与显示部分；所述检测准备部分包括数控系统、传感器、电机、传动装置；所述测量部分包括视觉控制器、相机；所述数据转换部分包括通讯转换盒；本技术可以对已有磨床功能进行扩展，最大限度的利用已有资源，实现设备间有效的整合，使工件的加工精度和效率得到较大提升，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种磨床视觉检测系统，其特征在于：包括检测准备部分、测量部分、数据转换部分、开关与显示部分；所述检测准备部分包括数控系统、传感器、电机、传动装置；所述测量部分包括视觉控制器、相机；所述数据转换部分包括通讯转换盒；所述开关与显示部分包括七段数码管；所述数控系统控制检测准备装置的启动和运行，电机运转通过传动装置带动相机和传感器移动到指定位置后，传感器输出信号，电机停转，相机开始工作，相机拍照后将数据传输至视觉控制器，视觉控制器输出数据到通讯转换盒内，通讯转换盒将串口Ｒ２３２信号转为高低电平信号输入数码管显示。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜滨，郑高旗，张松，杨琳，郑师光，
申请(专利权)人：沈阳海默数控机床有限公司，
类型：实用新型
国别省市：89