申请/专利权人：中建材(合肥)粉体科技装备有限公司

申请日：2020-03-20

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN111239144B

主分类号：G01N21/892

分类号：G01N21/892;G01N21/01;G06T7/80;G06T7/00;G06T17/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2020.06.30#实质审查的生效;2020.06.05#公开

摘要：本发明的一种辊压机辊面自动检测装置及检测方法，可解决现有检测装置检测精度较低的技术问题。包括拍摄控制模块、运动执行模块和数据处理模块，拍摄控制模块包括工业线阵相机、运动控制器和本地计算机；工业线阵相机设置在辊压机辊面的上方；本地计算机与工业线阵相机通讯连接，用于设置工业线阵相机的拍摄参数和接收其拍摄照片；本发明通过工业线阵相机扫描辊面得到辊面局部的照片，并移动工业线阵相机的拍摄位置得到多张辊面局部的照片，对局部辊面照片进行裁剪、拼接，得到完整辊面的点云数据，根据点云数据建立辊面二维和三维模型，并检测辊面缺陷，建立数据库系统对不同辊面进行管理，扩展性好，自动化程度高，检测精度高。

主权项：1.一种辊压机辊面自动检测装置，包括拍摄控制模块（200）、运动执行模块（100）和数据处理模块（300），其特征在于：拍摄控制模块（200）包括工业线阵相机（206）、运动控制器（207）和本地计算机（208）；所述工业线阵相机（206）设置在辊压机辊面的上方；所述本地计算机（208）与工业线阵相机（206）通讯连接，用于设置工业线阵相机（206）的拍摄参数和接收其拍摄照片；工业线阵相机定点拍摄，辊压机辊子转动，与工业线阵相机的拍摄线形成相对运动，因此工业相机发射的激光线在辊面上移动的轨迹是一个平行于辊子轴线的一个圆柱面，即一张照片包含了辊面上局部的圆柱面信息；其中，所述运动执行模块（100）包括丝杠（103）、丝杠电机（109）、滚珠（104）和相机防尘箱（110）；所述丝杠（103）通过轴承配合安装在丝杠底座（102）上，滚珠（104）安装在丝杠（103）上，滚珠（104）可沿着丝杠（103）前后直线运动；丝杠电机（109）通过丝杠联轴器（108）与丝杠（103）固定连接，滚珠（104）下方固定连接有相机托板（107），相机托板（107）的底部固定连接相机防尘箱（110），相机防尘箱（110）的内部沿纵向方向设置电推杆，电推杆分别与相机防尘箱（110）上下端面内侧转动连接，所述电推杆可伸缩，通过控制电推杆的伸长和缩短可以控制相机防尘箱（110）下端面的开启和关闭；所述工业线阵相机（206）固定在相机防尘箱（110）的内部，所述工业线阵相机（206）与运动控制器（207）通讯连接，工业线阵相机（206）收到运动控制器（207）发出的拍照信号后，执行拍照任务；工业线阵相机（206）拍摄完成后，将拍摄的照片发送至本地计算机（208）；本地计算机（208）将已拍摄照片及拍摄参数发送至数据处理模块（300），数据处理模块（300）对本地计算机（208）发送过来的原始照片数据进行分解、裁剪、拼接、校正，根据图像灰度值提取深度信息，按规定格式生成所检测辊面点的云数据，进而生成辊面的二维和三维模型，并检测其缺陷，对比其历史数据得出辊面的磨损速度及缺陷变化，存储检测结果并报告用户；所述相机防尘箱（110）内部还设置相机防尘罩（112）和相机防尘罩轴承座113；相机防尘罩轴承座113固定连接在相机防尘箱（110）的下端面，工业线阵相机（206）通过工业相机支撑轴（118）固定连接在相机防尘罩轴承座（113）上；相机防尘罩（112）是一个透明的圆柱体罩壳，两端通过轴承配合安装在工业相机支撑轴（118）上，轴承的内侧与工业相机支撑轴（118）固定连接，轴承外侧与相机防尘罩（112）固定连接，相机防尘罩（112）可沿着工业相机支撑轴（118）转动；所述相机防尘箱（110）侧面内壁固定连接毛刷（111），毛刷（111）的长度等于相机防尘罩（112）的长度，且毛刷（111）与相机防尘罩（112）外侧壁接触，当相机防尘罩（112）绕工业相机支撑轴（118）转动时,所述毛刷（111）扫除附着在相机防尘罩（112）外侧壁的浮灰；所述相机防尘罩（112）的一端与大带轮（116）固定连接；防尘罩电机（114）固定连接在相机防尘箱（110）下端面内侧，其输出轴固定连接小带轮（117），同步带连接大带轮（116）和小带轮（117）；通过防尘罩电机（114）驱动同步带转动，进而带动相机防尘罩（112）转动；所述丝杠（103）的外部设置风琴罩（106）；风琴罩（106）分为两部分，每部分的一端分别固定连接在丝杠底座（102）的两头，另一端分别固定相机托板（107）的两头，从而将丝杠（103）完整地包裹，防止外界灰尘污染；还包括线拖；丝杠底座（102）固定连接在支撑架（101）上；线拖一端固定连接在支撑架（101）上，另一端固定相机防尘箱（110）上，在其中穿过电气设备的线缆，用于保护和规范线缆安装；所述拍摄控制模块（200）具体包括第一限位开关（201）、第二限位开关（202）、辊子接近挡块（203）、辊子接近开关（204）、拍摄触发开关（205）、电源（209）、电气箱（210）；所述第一限位开关（201）和第二限位开关（202）固定连接在丝杠底座（102）的两端，用以限定相机防尘箱（110）的活动范围；辊子接近挡块（203）固定连接在辊压机的辊子上，随辊子一起转动；辊子接近开关（204）固定连接在辊压机机架上，当辊子接近挡块（203）转动到辊子接近开关（204）的检测区域时，辊子接近开关（204）向外发出接近信号；工业线阵相机（206）安装在工业相机支撑轴（118）上，且被相机防尘罩（112）包裹，相机防尘罩（112）是透明的，则不影响工业线阵相机（206）的拍摄；电气箱（210）固定在辊压机（121）机架上；拍摄触发开关（205）、运动控制器（207）、本地计算机（208）、电源（209）被安装在电气箱（210）内部；其中，拍摄触发开关（205）用于人工按下，触发辊面检测程序开始检测；运动控制器（207）与丝杠电机（109）、防尘罩电机（114）、电推杆、位移传感器（120）、第一限位开关（201）、第二限位开关（202）、辊子接近开关（204）、工业线阵相机（206）分别通讯连接；本地计算机（208）与工业线阵相机（206）的数据线和控制线相连，用于设置工业线阵相机（206）的拍摄参数和接收其拍摄照片；电源（209）为系统提供电源。

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