[实用新型]用于结构钢丝视觉测量系统的工装有效
申请号: | 201621101525.5 | 申请日: | 2016-10-05 |
公开(公告)号: | CN206281449U | 公开(公告)日: | 2017-06-27 |
发明(设计)人: | 赵辉;陶卫;万松 | 申请(专利权)人: | 常州高晟传感技术有限公司 |
主分类号: | G01B11/00 | 分类号: | G01B11/00;G01B11/24 |
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地址: | 213161 江苏省常州市武进区常武中*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 结构 钢丝 视觉 测量 系统 工装 | ||
技术领域
本实用新型涉及的是一种测量工装,具体是一种用于结构钢丝视觉测量系统的工装。
背景技术
结构钢丝是一种新型钢缆。结构钢丝一般具有规律性变形结构,也称变形钢丝。目前结构钢丝主要为具有螺旋结构的钢丝,所以有人也称之为螺旋钢丝。与传统的直型光面钢丝相比,结构钢丝具有更高的强度与韧性。结构钢丝与混凝土或其他材料具有更好的结合力、附着力、摩擦力、握裹力等。因此,采用结构钢丝制成的混凝土制件、帘子布、轮胎等具有更高的强度与寿命,性价比远远超过普通直型光面钢丝。因此,结构钢丝近年来成为国内外发展的热点。
由于结构钢丝的自身结构特性,其形状已经属于典型的三维空间问题。因此,结构钢丝的检测面临着巨大的难度和困难。特别是螺旋状空间结构的钢丝,在两个正交方向上的波形高度与宽度(即波长)都是不一样的,无法采用常规螺旋丝的方法进行检测。
目前结构钢丝的生产商一般采用其他测量通用仪器,例如投影测量仪、视觉测量仪等,在结构钢丝的不同位置、不同回转角度条件下观测钢丝投影图,然后通过人工操作选择一些特征点,最后通过这些特征点的坐标来计算的结构钢丝的波高与波长等参数。
但是,上述测量方法存在诸多问题与弊端:
一是人工操作效率低下,一段结构钢丝的检测超出需要数分钟,验证影响生产检验效率;
二是人工目视选点进行测量,常常收到操作者的目视能力和身体状态影响,测量精度不高,测量结果可信度差;
三是结构钢丝的不同位置的波高与波长不仅相同,单一位置的测量结果与其他位置常常存在一定差异;
四是不同回转角度条件下得到的测量结果不一定是最大波高,有可能是存在一定角度偏差而出现投影误差。
实用新型内容
本实用新型针对目前结构钢丝检测普遍存在的效率低、时间长、精度差、劳动强度大、可靠性低的现状,提出一种基于计算机视觉技术的结构钢丝全自动测量仪及方法,可实现结构钢丝的非接触全自动测量。针对这种视觉测量系统提出一种自动化测量工装,实现结构钢丝结构参数的全自动测量。
本实用新型是通过以下技术方案实现的:
本实用新型提出一种基于计算机视觉的结构钢丝全自动测量仪,包括光源、测量工装、镜头、相机、支架、底座和计算机,其中:测量工装固定于底座之上,用于将被测结构钢丝拉直并且定位,同时可以驱动被测结构钢丝连续转动;光源置于测量工装下方,用于给测量工装提供背光照明;镜头和相机置于测量工装的上方并可靠固定于支架上,用于对准并聚焦于测量工装内的被测结构钢丝;相机的输出接口连接到计算机;计算机进行数据处理,得到所需的测量结果。
本实用新型的测量工装的特殊之处在于,所述的测量工装由锁紧机构、定位机构、回转轴系、传动机构、工装支架等几个部分组成。工装支架为长方体框架形式,用于支撑其他各个机构;工装支架的左右两侧各安装一个定位机构,负责将被测结构钢丝的空间位置固定,避免位置变动而产生测量误差;工装支架的左右两侧各安装一个锁紧机构,负责将被测钢丝拉紧后锁紧,避免张力产生变化而影响测量结果;工装支架左右两侧的定位机构与锁紧机构分别安装在两个回转轴系之上,从而可以实现带动被测钢丝转动;电机布置于工装支架的底部后侧,用于驱动被测钢丝连续转动,以实现360度的三维结构参数检测;传动机构用于将电机的转动力矩传递到定位机构,以便实现带动被测结构钢丝转动。
本实用新型的定位机构的特殊之处在于,所述的定位机构采用小型内孔定位方式。定位机构的内孔分为三段:
第一段为锥孔,便于手工穿入钢丝,以便提高操作效率。
第二段为定位孔,定位孔直径略大于被测钢丝的直径,以保证被测钢丝可以顺利穿入。小孔直径与钢丝直径之差应小于镜头的景深范围,限制被测钢丝的径向晃动量,以便保证测量精度。
第三段为减重孔,主要用于减轻定位机构重量,降低加工难度。
本实用新型的定位机构的特殊之处还在于,所述的定位机构外形采用阶梯轴方式。定位机构的阶梯分为大径、中径、小径三段:
第一段为大径,满足内部锥孔和定位孔的尺寸需要。
第二段为中径,用于安装回转轴系。
第三段为小径,主要用于安装锁紧机构。小径外圆制有外螺纹,沿径向方向制有通槽,槽宽度略大于被测钢丝直径,槽长度直抵小径与中径的台阶立面位置。
此外,为了提高耐用性,本实用新型的定位机构的材质应采用耐磨材料制成,例如不锈钢、硬质合金等。
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