气门弹簧几何尺寸测量试验机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种气门弹簧几何尺寸测量试验机,包一个支撑台，所述的支撑台的一端设有光学成像装置,相对的另一端设有一个旋转装置,在所述的旋转装置上放置待检测的弹簧,且待检测弹簧在旋转装置的驱动下能360°旋转；待测弹簧、光学成像装置在成像时，位于同一条直线上，所述的光学成像装置采集待测弹簧的图像，且将图像发送给工控机，所述的工控机控制转装置带动弹簧匀速旋转，同时控制光学成像装置采集弹簧图像，每幅图像经处理得到弹簧的截面外形尺寸，通过分析弹簧旋转360°所得的全部采样截面外形尺寸，得到弹簧的整体外形尺寸结果。

【技术实现步骤摘要】

本技术公开了一种VM-2D气门弹簧几何尺寸测量试验机。
技术介绍
弹簧表面质量检测是弹簧加工的重要环节。弹簧的成品检验主要包括对弹簧的外观检测、尺寸检测、负荷检测等内容。国内现有的弹簧外观尺寸检测方法一般是人工用游标卡尺等工具目测，这种方法不仅效率低，而且误差大。有些公司也从国外进口先进设备进行弹簧自动检测，这一方面大大增加了生产成本，另一方面设备的维护也很困难。通过视觉系统对弹簧外形尺寸进行检测，与弹簧生产设备相结合，可以替代人工弹簧检测操作工序，即节省了人工成本，又提高了弹簧检测效率和精度，而且可靠性及自动化程度更高，降低人员操作的劳动强度。与人工检测相比，机器视觉检测无论是在检测精度方面，还是在检测效率方面，都有无与伦比的优越性，是大多数弹簧生产企业今后的发展方向。再有，现有对弹簧同心度和垂直度检测的方法，主要使用标尺或标准块靠模法，该方法完全靠人工进行，因此，测量速度低、精度难以保证，不能满足弹簧流水线生产的需求。采用轮廓投影测量仪，可通过人工观察求解这些量，虽然测量精度高，但测量时需要对图像进行对齐调整，测量效率低，一般用于抽样检验。采用机器视觉系统加图像测量的这种工作原理，不但可以保证弹簧同心度和垂直度的测量精度测和稳定性，还可以实现对大尺寸压缩弹簧高速在线测量。
技术实现思路
本技术通过视觉系统对弹簧外形尺寸进行检测，与弹簧生产设备相结合，可以替代人工弹簧检测操作工序，即节省了人工成本，又提高了弹簧检测效率和精度，而且可靠性及自动化程度更高，降低人员操作的劳动强度。本技术采用的技术方案如下:气门弹簧几何尺寸测量试验机，包一个支撑台，所述的支撑台的一端设有光学成像装置，相对的另一端设有一个旋转装置，在所述的旋转装置上放置待检测的弹簧，且待检测弹簧在旋转装置的驱动下能360°旋转；待测弹簧、光学成像装置在成像时，位于同一条直线上；光学成像装置采集待测弹簧的图像，且将图像发送给工控机，所述的工控机控制转装置带动弹簧匀速旋转，同时控制光学成像装置以指定的帧率采集弹簧图像。所述的光学成像单元，包括摄像机、双远心镜头、背光源及中心点光源，所述的双远心镜头安装在摄像机的头部，摄像机安装在旋转台的一侧，背光源安装在旋转台相对的另一侧，中心点光源安装在旋转台的中心位置。所述的摄像机安装在一个升降支架上，主要用来调节相机镜头的高度，保证相机的整个视场底部能与旋转台的基准平面重合。所述的旋转装置由电动旋转台，在电动旋转台的底部安装有一个转台安装板，在电动旋转台的顶部与其同轴安装有一个转盘，在转轴的中心位置安装有为弹簧尺寸测量提供辅助光源的中心电光源；所述的转台安装板的底部安装在一个能沿着支撑台来回移动的平移台上。平移台用来调节旋转台与镜头之间的距离，保证镜头工作距离能够调节到最佳位置。电动旋转台由一个电机驱动器旋转，所述的电机与工控机相连，工控机控制电机旋转速度。所述的升降台包括两个升降支架，在靠近旋转装置的升降支架上安装有镜头支撑块，在镜头支撑块上放置镜头；远离旋转装置的升降支架上安装有相机安装板，在相机安装板安装有相机。本技术的有益效果如下:本技术通过工控机控制旋转台的电机旋转完成对弹簧的测试；检测速度快，可实现在线检测；避免了人工检测的多种干扰因素，因而检测精度高；代替人工检测，提高了生产效率；可随时输出检测结果进行统计分析，供管理人员决策参考；测量结果可实时反馈给控制系统，以便对生产过程进行调整；可以在环境较为复杂的情况下工作。【附图说明】图1弹簧外形尺寸检测系统原理图；图2本技术的具体结构图；图3本技术的主视图；图4旋转装置的结构图；图5升降台的结构图；图中:1-背光源；2_中心点光源；3_旋转装置；4_镜头；5摄像机；6_升降支架；7-支撑台；8_工控机；3-1平移台；3-2_转台安装板；3-3_旋转台；3_4_转盘；3_5_弹簧；3-6-点光源；3-7_旋转电机；6-1-升降支架；6-2_镜头支撑块；6_3_相机安装板；【具体实施方式】下面结合附图对本技术进行详细说明:气门弹簧几何尺寸测量试验机，包一个支撑台7，支撑台7的一端设有光学成像装置，相对的另一端设有一个旋转装置3，在所述的旋转装置3上放置待检测的弹簧3-5，且待检测弹簧3-5在旋转装置3的驱动下能360°旋转；待测弹簧、光学成像装置在成像时，位于同一条直线上；光学成像装置采集待测弹簧的图像，且将图像发送给工控机8，工控机8控制转装置带动弹簧匀速旋转，同时控制光学成像装置以指定的帧率采集弹簧图像，每幅图像经处理得到弹簧的截面外形尺寸，通过分析弹簧旋转360°所得的全部采样截面外形尺寸，得到弹簧的整体外形尺寸结果。光学成像单元，是弹簧尺寸测量的主要成像系统；包括摄像机5、双远心镜头4、背光源I及中心点光源2，所述的双远心镜头4安装在摄像机5的头部，摄像机5安装在旋转台的一侧，背光源I安装在旋转台相对的另一侧，中心点光源安装在旋转台的中心位置。光学成像装置安装在一个升降支架上，主要用来调节相机镜头的高度，保证相机的整个视场底部能与旋转台的基准平面重合；升降台包括两个升降支架6-1，在靠近旋装台的升降支架上安装有镜头支撑块6-2，在镜头支撑块上放置镜头；远离旋装台的升降支架上安装有相机安装板6-3，在相机安装板安装有相机。旋转装置由电动旋转台3-3，在电动旋转台3-3的底部安装有一个转台安装板3-3，在电动旋转台3-3的顶部与其同轴安装有一个转盘3-4，在转盘3-4的中心位置安装有为弹簧尺寸测量提供辅助光源的中心点光源3-6 ;转台安装板的底部安装在一个能沿着支撑台来回移动的平移台3-1上。平移台3-1用来调节旋转台与镜头之间的距离，保证镜头工作距离能够调节到最佳位置。电动旋转台由一个旋转电机3-7驱动器旋转,旋转电机3-7与一个工控机8相连；工控机8控制电机旋转速度，为电动旋转台的任意旋转提供相应的转速信号，信号传输给图像处理软件，保证相机能在弹簧做360度旋转一周的过程中，完成弹簧所有面的图像拍摄工作。本技术通过工控机控制旋转台的电机旋转完成对弹簧的测试；检测速度快，可实现在线检测；避免了人工检测的多种干扰因素，因而检测精度高；代替人工检测，提高了生产效率；可随时输出检测结果进行统计分析，供管理人员决策参考；测量结果可实时反馈给控制系统，以便对生产过程进行调整；可以在环境较为复杂的情况下工作。【主权项】1.气门弹簧几何尺寸测量试验机，其特征在于:包一个支撑台，所述的支撑台的一端设有光学成像装置，相对的另一端设有一个旋转装置，在所述的旋转装置上放置待检测的弹簧，且待检测弹簧在旋转装置的驱动下能360°旋转；待测弹簧、光学成像装置在成像时，位于同一条直线上，所述的光学成像装置采集待测弹簧的图像，且将图像发送给工控机，所述的工控机控制转装置带动弹簧匀速旋转，同时控制光学成像装置采集弹簧图像。2.如权利要求1所述的气门弹簧几何尺寸测量试验机，其特征在于:所述的光学成像单元包括摄像机、双远心镜头、背光源及中心点光源，所述的双远心镜头安装在摄像机的头部，摄像机安装在旋转台的一侧，背光源安装在旋转台相对的另一侧，中心点光源安装在旋转台的中心位置。3.如权利要求2所述的气门弹簧几何尺寸测量试本文档来自技高网...

【技术保护点】
气门弹簧几何尺寸测量试验机,其特征在于：包一个支撑台，所述的支撑台的一端设有光学成像装置,相对的另一端设有一个旋转装置,在所述的旋转装置上放置待检测的弹簧,且待检测弹簧在旋转装置的驱动下能360°旋转；待测弹簧、光学成像装置在成像时，位于同一条直线上，所述的光学成像装置采集待测弹簧的图像，且将图像发送给工控机，所述的工控机控制转装置带动弹簧匀速旋转，同时控制光学成像装置采集弹簧图像。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊叶，
申请(专利权)人：济南时代试金仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37