一種基于視覺測量的折彎機(jī)加工控制裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及 一種基于視覺測量的折彎機(jī)加工控制裝置， 包括視覺測量系統(tǒng)、控制執(zhí)行系統(tǒng)。后擋料機(jī)構(gòu)位于裝置左側(cè)，對折彎工件限制折彎邊長；攝像頭位于裝置上方，與圖像采集卡連接并將信息傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，采集到合適的折彎工件圖像。本設(shè)計(jì)利用相關(guān)的圖像處理算法對所得的工件圖像進(jìn)行處理，提取出工件的邊緣線，依據(jù)攝像機(jī)模型等求出折彎角度，最后用得到的結(jié)果作為控制系統(tǒng)反饋來調(diào)整直流伺服電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，從而完成折彎角度的控制。 <b/>
【專利說明】一種基于視覺測量的折彎機(jī)加工控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種折彎機(jī)加工控制方法及裝置，尤其是一種基于視覺測量的折彎機(jī)加工控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]折彎機(jī)是汽車、造船等行業(yè)高強(qiáng)度板材實(shí)現(xiàn)高精度折彎的關(guān)鍵設(shè)備。為了使折彎板材很好地滿足成形角度要求，需要在復(fù)雜的背景環(huán)境下迅速精確地得到板材的折彎角度。金屬板材的折彎是鈑金加工業(yè)的重要加工方式，折彎機(jī)作為板材成形的重要載體在鈑金加工中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和加工工藝水平的不斷提高，人們對板材成形角度的精度提出了越來越高的要求。因此，精確地檢測和控制工件折彎角度，對于提高工件折彎成形質(zhì)量和生產(chǎn)效率有重大意義。
[0003]傳統(tǒng)的測量角度的方法有:機(jī)械測量方法、電磁測量方法、光學(xué)測量方法以及光電測量方法，這些方法存在測量精度低、實(shí)時(shí)性不夠、不能實(shí)施非接觸測量的局限性。機(jī)械式測量方法原理簡單易懂，但是這種方法有著不可忽視的缺點(diǎn)，即測量誤差比較大，實(shí)時(shí)性較差，而且不能實(shí)施非接觸式測量；電磁式測量法雖然在測量精度與速度上都有了很大的改進(jìn)，但它仍然是一種非接觸式的測量。光學(xué)測量方法由于需要設(shè)計(jì)精密的光路使它的廣泛應(yīng)用受到限制。光電測量方法利用的原理是邁克爾干涉，用光程差的變化進(jìn)行角度的測量，但是這種方法對于大角度的檢測無能為力。在高度復(fù)雜的環(huán)境背景下檢測折彎機(jī)的折彎角度，接觸式測量往往不能實(shí)現(xiàn)，因此有必要找到一種非接觸測量方法。近年來，由于計(jì)算機(jī)和CCD相機(jī)性能的提高，計(jì)算機(jī)視覺開始成為一種重要的測量方法，在距離測量、空間運(yùn)動(dòng)分析等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。計(jì)算機(jī)視覺測量技術(shù)利用圖像傳感器從獲得的二維圖像中還原三維場景，得到三維物體的尺寸、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等參數(shù)信息。它具有速度快、高精度、非接觸測量等優(yōu)點(diǎn)，將視覺測量技術(shù)應(yīng)用于角度測量具有廣闊的發(fā)展前景。本文所設(shè)計(jì)的基于視覺測量的折彎機(jī)加工控制裝置，角度檢測更加簡單，具有較高的控制精度，實(shí)用性好。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于視覺測量的折彎機(jī)加工控制裝置，通過機(jī)器視覺實(shí)時(shí)測量折彎加工過程中工件的折彎角度，并實(shí)現(xiàn)折彎過程的控制，使折彎角度達(dá)到要求。
[0005]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種基于視覺測量的折彎機(jī)加工控制裝置，由視覺測量裝置、控制執(zhí)行裝置組成。
[0007]所述的視覺測量裝置包括攝像機(jī)、光源、圖像采集卡、計(jì)算機(jī)。
[0008]所述的控制執(zhí)行裝置包括X軸的定位裝置和Y軸滑塊的控制裝置。
[0009]所述的攝像機(jī)位于工件上方，滑塊控制機(jī)構(gòu)位于下方，后擋料機(jī)構(gòu)位于左側(cè)；攝像機(jī)與圖像采集卡連接，將信息傳送給計(jì)算機(jī)；后擋料機(jī)構(gòu)對折彎工件限制折彎邊長，攝像頭采集到合適的折彎工件圖像，由圖像采集卡傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，再利用相關(guān)的圖像處理算法對所得的工件圖像進(jìn)行處理，提取出工件的邊緣線，依據(jù)攝像機(jī)模型等求出折彎角度，最后用得到的結(jié)果作為控制裝置反饋來調(diào)整直流伺服電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，完成折彎角度的控制。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果:該實(shí)用新型針對傳統(tǒng)折彎機(jī)加工的機(jī)械式測量法和電磁式測量法測量精度低、實(shí)時(shí)性不夠、不能實(shí)施非接觸測量缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于視覺測量的折彎機(jī)加工控制裝置，簡化了工件角度檢測，提高了控制精度，有較高的實(shí)用性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的裝置原理結(jié)構(gòu)圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型的視覺測量裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖3為本實(shí)用新型控制執(zhí)行裝置結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的原理和具體連接關(guān)系做更詳細(xì)地描述:
[0015]實(shí)施例1
[0016]結(jié)合圖1，圖1是本實(shí)用新型的裝置原理結(jié)構(gòu)圖；本實(shí)用新型包括視覺測量裝置(攝像機(jī)、光源、圖像采集卡、計(jì)算機(jī))、控制執(zhí)行裝置(X軸的定位裝置和Y軸滑塊的控制裝置)兩大部分；后擋料機(jī)構(gòu)位于裝置左側(cè)，對折彎工件限制折彎邊長；攝像頭位于裝置上方，與圖像采集卡連接并將信息傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，采集到合適的折彎工件圖像。本設(shè)計(jì)利用相關(guān)的圖像處理算法對所得的工件圖像進(jìn)行處理，提取出工件的邊緣線，依據(jù)攝像機(jī)模型等求出折彎角度，最后用得到的結(jié)果作為控制裝置反饋來調(diào)整直流伺服電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，從而完成折彎角度的控制。
[0017]實(shí)施例2
[0018]圖2為本實(shí)用新型的視覺測量裝置結(jié)構(gòu)圖。該裝置由光源、被測加工件、攝像機(jī)、圖像采集卡、計(jì)算機(jī)組成，其基本工作流程可以描述為:光學(xué)裝置將被測加工件成像在攝像機(jī)的光敏面上；攝像機(jī)通過光敏單元將圖像信號轉(zhuǎn)換為模擬電信號，再經(jīng)由AD轉(zhuǎn)換器和圖像采集卡將模擬信號變?yōu)橛?jì)算機(jī)可以識別的數(shù)字電信號送入計(jì)算機(jī)；計(jì)算機(jī)利用圖像處理技術(shù)對數(shù)字圖像進(jìn)行一系列的操作與處理之后，得到工件邊緣(共有4條邊緣線);而后由這四條邊緣線和攝像機(jī)內(nèi)參數(shù)矩陣，基于圖像滅點(diǎn)求取實(shí)際工件折彎角度，作為控制執(zhí)行裝置的反饋量。
[0019]實(shí)施例3
[0020]圖3為本實(shí)用新型控制執(zhí)行裝置結(jié)構(gòu)圖；裝置包括X軸后擋料板定位裝置和Y軸滑塊運(yùn)動(dòng)控制裝置；x軸后擋料板定位裝置；步進(jìn)電機(jī)是將輸入的脈沖信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的角位移或者是線位移的執(zhí)行元件4軸滑塊運(yùn)動(dòng)控制裝置，驅(qū)動(dòng)方式為電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于視覺測量的折彎機(jī)加工控制裝置，其特征在于:該裝置由視覺測量裝置、控制執(zhí)行裝置組成；所述的視覺測量裝置包括攝像機(jī)、光源、圖像采集卡、計(jì)算機(jī)；所述的控制執(zhí)行裝置包括X軸的定位裝置和V軸滑塊的控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于視覺測量的折彎機(jī)加工控制裝置，其特征在于:攝像機(jī)位于工件上方，滑塊控制機(jī)構(gòu)位于下方，后擋料機(jī)構(gòu)位于左側(cè)；攝像機(jī)與圖像采集卡連接，將信息傳送給計(jì)算機(jī)；后擋料機(jī)構(gòu)對折彎工件限制折彎邊長，攝像頭采集到合適的折彎工件圖像，由圖像采集卡傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，再利用相關(guān)的圖像處理算法對所得的工件圖像進(jìn)行處理，提取出工件的邊緣線，依據(jù)攝像機(jī)模型等求出折彎角度，最后用得到的結(jié)果作為控制裝置反饋來調(diào)整直流伺服電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，完成折彎角度的控制。
【文檔編號】B21D5/00GK204208945SQ201420532546
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】李相武, 王瑛, 李忠喜 申請人:哈爾濱恒譽(yù)名翔科技有限公司