本發(fā)明屬于鋼管質(zhì)量檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種全自動(dòng)精密短鋼管質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

精密短鋼管廣泛應(yīng)用于汽車、設(shè)備等工業(yè)產(chǎn)品上，精密短鋼管的質(zhì)量除了成分、強(qiáng)度等指標(biāo)外，最重要的就是其尺寸和外觀。成分、強(qiáng)度等指標(biāo)檢測(cè)通常在生產(chǎn)之前進(jìn)行，或?qū)Τ善愤M(jìn)行抽檢。在精密短鋼管成品出廠之前，通常需要對(duì)所有成品的尺寸和外觀進(jìn)行全檢。尺寸包括長(zhǎng)度、外徑、內(nèi)徑；外觀指鋼管表面是否存在缺陷，如凹坑、麻面、銹斑、劃痕等。精密短鋼管的尺寸和外觀檢測(cè)目前主要依靠人工進(jìn)行，通常是一個(gè)工人手持鋼管利用專門設(shè)計(jì)的機(jī)械尺寸檢測(cè)臺(tái)檢測(cè)尺寸是否達(dá)標(biāo)，然后遞給第二個(gè)工人利用肉眼觀察鋼管外觀，判斷鋼管表面是否存在缺陷。這種檢測(cè)方法耗費(fèi)大量人力物力，且檢測(cè)誤差大，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，不適合長(zhǎng)時(shí)間工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種全自動(dòng)檢測(cè)，無需人工干預(yù)，可有效提高檢測(cè)效率和質(zhì)量，降低企業(yè)生產(chǎn)成本的全自動(dòng)精密短鋼管質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種全自動(dòng)精密短鋼管質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，包括PLC控制系統(tǒng)、與PLC控制系統(tǒng)連接的上位機(jī)、以及分別與PLC控制系統(tǒng)和上位機(jī)數(shù)據(jù)的全自動(dòng)檢測(cè)平臺(tái)；所述PLC控制系統(tǒng)包括CPU、電源、輸入模塊和輸出模塊，用于完成系統(tǒng)的總體邏輯控制；所述全自動(dòng)檢測(cè)平臺(tái)包括工業(yè)攝像機(jī)、光源、步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)、光電傳感器、力反饋傳感器、編碼器、傳動(dòng)裝置、機(jī)械裝置，用于完成檢測(cè)信號(hào)的獲取，驅(qū)動(dòng)檢測(cè)裝置和短管的運(yùn)動(dòng)；所述上位機(jī)是工控機(jī)，所述上位機(jī)中包含一套圖像處理軟件和一套支數(shù)管理軟件；圖像處理軟件用于完成工業(yè)攝像機(jī)拍攝的圖片的處理和分析，判斷鋼管外觀是否存在缺陷；支數(shù)管理軟件用于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線上鋼管良品支數(shù)和不良品支數(shù)的實(shí)時(shí)顯示、統(tǒng)計(jì)和存儲(chǔ)。

本發(fā)明的有益效果是全自動(dòng)檢測(cè)，無需人工干預(yù)，可有效提高檢測(cè)效率和質(zhì)量，降低企業(yè)生產(chǎn)成本效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種全自動(dòng)精密短鋼管質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明一種全自動(dòng)精密短鋼管質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的示意圖；

圖3為本發(fā)明外觀檢測(cè)中所拍攝到的鋼管外表面的圖像和用軟件處理后的效果圖；

圖4為本發(fā)明外觀檢測(cè)中所拍攝到的鋼管內(nèi)表面的圖像和用軟件處理后的效果圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1所示，一種全自動(dòng)精密短鋼管質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，包括PLC控制系統(tǒng)1、與PLC控制系統(tǒng)1連接的上位機(jī)2、以及分別與PLC控制系統(tǒng)1和上位機(jī)2連接的全自動(dòng)檢測(cè)平臺(tái)3。

其中，PLC控制系統(tǒng)1包括CPU、電源、輸入模塊和輸出模塊，用于完成系統(tǒng)的總體邏輯控制。全自動(dòng)檢測(cè)平臺(tái)3包括工業(yè)攝像機(jī)、光源、步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)、光電傳感器、力反饋傳感器、編碼器、傳動(dòng)裝置、機(jī)械裝置，用于完成檢測(cè)信號(hào)的獲取，驅(qū)動(dòng)檢測(cè)裝置和短管的運(yùn)動(dòng)。上位機(jī)2是工控機(jī)，上位機(jī)2中包含一套圖像處理軟件和一套支數(shù)管理軟件；圖像處理軟件用于完成工業(yè)攝像機(jī)拍攝的圖片的處理和分析，判斷鋼管外觀是否存在缺陷；支數(shù)管理軟件用于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線上鋼管良品支數(shù)和不良品支數(shù)的實(shí)時(shí)顯示、統(tǒng)計(jì)和存儲(chǔ)。

本發(fā)明的工作流程如圖2所示，被測(cè)鋼管4由一個(gè)裝有力反饋傳感器的機(jī)械手5夾持控制，機(jī)械手5由導(dǎo)軌6帶動(dòng)移動(dòng)，有水平和垂直兩個(gè)自由度。具體步驟如下：

1)自動(dòng)清潔。此時(shí)被測(cè)鋼管4處于最右端。自動(dòng)清潔部件7完成鋼管的自動(dòng)清潔，便于后續(xù)的檢測(cè)和包裝。清潔工具有內(nèi)芯和外套兩層，分別清潔鋼管的內(nèi)表面和外表面，清潔材料采用不損傷鋼管表面的軟刷(如絨布刷)。鋼管移至此工位時(shí)，由電機(jī)8控制軟刷9移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，完成清潔，達(dá)到檢測(cè)所需清潔標(biāo)準(zhǔn)，但不損傷產(chǎn)品表面。

2)外觀檢測(cè)。此時(shí)被測(cè)鋼管4左移至第二工位。外觀檢測(cè)部件10通過工業(yè)視覺技術(shù)實(shí)現(xiàn)，采用工業(yè)攝像機(jī)對(duì)鋼管外觀進(jìn)行拍攝，由工控機(jī)2中的圖像處理軟件和算法對(duì)所拍攝照片進(jìn)行處理、分析，檢測(cè)出鋼管外觀是否存在凹坑、麻面、銹斑、劃痕等缺陷。短管外表面由一個(gè)線掃描相機(jī)拍攝，輔以條形光源，短管沿軸心旋轉(zhuǎn)，利用線掃描相機(jī)使短管整個(gè)外表面形成一幅平面圖。短管內(nèi)表面由工業(yè)相機(jī)從端面拍攝，由平行背光光源提供照明，再對(duì)所拍攝到的圖片進(jìn)行軟件矯正和分析。

所拍攝到的鋼管外表面的圖像和用軟件處理后的效果，如圖3所示。所拍攝到的鋼管內(nèi)表面的圖像和用軟件處理后的效果，如圖4所示。利用算法處理后，可判斷出是否存在缺陷。

3)內(nèi)徑檢測(cè)。被測(cè)鋼管繼續(xù)左移一個(gè)工位。利用直徑滿足誤差要求的一大一小兩個(gè)固定的金屬球11對(duì)鋼管內(nèi)徑進(jìn)行檢測(cè)，用機(jī)械手5夾住鋼管4往上移動(dòng)，鋼管4能整體套進(jìn)下方球體但套不進(jìn)上方球體，則判斷鋼管內(nèi)徑尺寸合格，否則不合格。過程中利用機(jī)械手5上的力反饋傳感器和平臺(tái)上的光電傳感器來判斷鋼管4是否套進(jìn)球體。

4)外徑檢測(cè)。利用內(nèi)徑滿足誤差要求的一個(gè)兩級(jí)(臺(tái)階狀結(jié)構(gòu)，出口端內(nèi)徑大于后端內(nèi)徑)的固定的圓柱形金屬環(huán)12對(duì)鋼管外徑進(jìn)行檢測(cè)，用機(jī)械手5夾住鋼管4往上移動(dòng)，鋼管4能整體塞進(jìn)金屬環(huán)12的出口端又塞不進(jìn)后端，則判斷鋼管外徑尺寸合格，否則不合格。過程中利用機(jī)械手4上的力反饋傳感器和平臺(tái)上的光電傳感器來判斷鋼管是否塞進(jìn)金屬環(huán)。

5)長(zhǎng)度檢測(cè)。利用高度滿足誤差要求的一個(gè)兩級(jí)(臺(tái)階狀結(jié)構(gòu)，右端臺(tái)階高度高于左端臺(tái)階高度)的金屬蓋板13對(duì)鋼管長(zhǎng)度進(jìn)行檢測(cè)，用機(jī)械手5夾住鋼管4往左移動(dòng)，鋼管4能整體移進(jìn)金屬蓋板13的右端臺(tái)階又移不進(jìn)其左端臺(tái)階，則判斷鋼管外徑尺寸合格，否則不合格。過程中利用機(jī)械手5上的力反饋傳感器和平臺(tái)上的光電傳感器來判斷鋼管是否移進(jìn)金屬蓋板。

6)自動(dòng)計(jì)數(shù)。經(jīng)過上述所有檢測(cè)步驟檢驗(yàn)合格和不合格的產(chǎn)品，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)數(shù)并在上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的顯示、存儲(chǔ)和管理。

以上所述的僅是本發(fā)明的一些實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于發(fā)明的保護(hù)范圍。