[实用新型]一种变截面冷弯成型轮廓检测与控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及变截面冷弯成型机控制领域，具体涉及通过机器视觉对变截面冷弯成型的板材进行检测并反馈控制信号，进而控制变截面冷弯成型机。

背景技术

在现今的变截面冷弯成形工艺中，普遍采用编码器与光栅尺间接对轧辊的运动及位置进行检测反馈。但是现今的冷弯成型机采用编码器检测轧辊的转速近似等于板材的前进速度，用光栅尺来检测装有轧辊的挡板相对于板材运动垂直方向的位移近似等于轧辊的位移。检测出的信息反馈给控制器，对伺服电机进行控制。由于机械系统的间隙及轧辊与板材之间存在滑动等原因，这种方法检测出来的轧辊与板材的相对位置精度比较低。从而影响变截面冷弯成型产品的精度。现今在汽车、建筑等领域需要高精度的变截面冷弯成型产品，而依靠上述检测控制方法已不能满足生产要求。

实用新型内容

针对上述需求，本实用新型的解决的技术问题是，提供一种变截面冷弯成型轮廓检测与控制装置。

本实用新型的变截面冷弯成型轮廓检测与控制装置方案如下。

一种变截面冷弯成型轮廓检测与控制装置，包括变截面冷弯成型机，所述变截面冷弯成型机包括伺服电机、机架和轧辊，所述变截面冷弯成型轮廓检测与控制装置，还包括伺服电机控制驱动器和图像采集处理控制系统，所述图像采集处理控制系统与所述伺服电机控制驱动器连接，所述伺服电机控制驱动器与所述伺服电机连接对所述伺服电机控制。

优选的，所述图像采集处理控制系统包括光发射装置、图像采集装置和信息处理控制装置。

优选的，所述光发射装置是一字激光发射器，所述图像采集装置包括CCD图像采集仪和图像采集卡，所述信息处理控制装置是工业控制计算机。

优选的，所述图像采集卡安装在所述工业控制计算机的PCI插槽内，所述图像采集卡与所述CCD图像采集仪连接。

优选的，所述一字激光发射器固定在所述变截面冷弯成型机的板材啮出轧辊后端的正上方，所述一字激光发射器在成型板材表面照射出明亮光带，所述一字激光发射器的光带射出方向垂直于所述板材的上表面。

优选的，所述CCD图像采集仪固定在与所述一字激光发射器同一水平高度且与所述一字激光发射器照射到所述板材上的所述明亮光带成45°角的位置，所述CCD图像采集仪对焦于所述明亮光带上，对所述板材上的所述明亮光带进行图像采集。

优选的，每个道次所述变截面冷弯成型机之间均装用所述的一字激光发射器与所述的CCD图像采集仪，每一个所述的CCD图像采集仪均与所述图像采集卡连接。

一种变截面冷弯成型轮廓检测与控制方法，包括如下步骤：

S1，固定在所述变截面冷弯成型机的板材啮出轧辊后端正上方的所述一字激光发射器在所述成型板材表面照射出所述明亮光带；

S2，固定在与所述一字激光发射器同一水平高度且与所述板材上的所述明亮光带成45°角的位置的所述CCD图像采集仪对所述板材上的所述明亮光带进行图像采集，所述CCD图像采集仪采集到的图像实时传输给所述工业控制计算机；

S3，所述的工业控制计算机分析处理所述CCD图像采集仪采集到的所述明亮光带的图像，得到所述板材的截面轮廓曲线；

S4，所述的工业控制计算机提取预存的标准板材模型在该道次应成型的截面曲线，并与步骤S3得到的所述板材的截面轮廓曲线比较，并得出偏离度；

S5，所述的工业控制计算机将步骤S4得出的偏离度处理成所述的伺服电机控制驱动器能够识别的信号，并传输给所述的伺服电机控制驱动器，所述的伺服电机控制驱动器根据接收到的所述信号对下一道次的变截面冷弯成型机进行控制。

优选的，步骤S2具体为：

所述的工业控制计算机控制所述的图像采集卡，进而控制所述的CCD图像采集仪根据所述板材的前进速度每隔一定时间进行一次图像采集。

优选的，步骤S3具体为：

S31，所述的工业控制计算机对所述CCD图像采集仪采集到的所述明亮光带的图像，进行除噪、二值化、细化、拟合处理，提取出所述图像中的光带；

S32，所述的工业控制计算机对提取出的所述光带进行矩阵转换，得到所述板材截面轮廓曲线。

本实用新型中“所述一字激光发射器固定在所述变截面冷弯成型机的板材啮出轧辊后端的正上方”是指所述一字激光发射器固定在所述变截面冷弯成型机的成型轧辊的后端的正上方，所述成型轧辊的后端是指所述板材啮出所述成型轧辊的一侧。

本实用新型的有益效果如下。