[发明专利]一种波纹板几何尺寸检测设备及检测方法

权利要求书

1.一种波纹板几何尺寸检测设备，其特征在于：包括镜头组件(1)、移动机构(2)、定位工装(3)、平台(5)、电机柜(6)、操作面板(7)、防护挡板(8)、检测系统、垫脚支架(9)；

所述移动机构(2)和镜头组件(1)为光学检测执行机构，移动机构(2)安装于平台(5)上，镜头组件(1)安装在移动机构(2)上；防护挡板(8)安装在平台(5)上方四周，平台(5)和防护挡板(8)构成整个检测机构的支撑框架，支撑框架下方四个脚处设置有调解垫脚支架(9)；

电机柜(6)安装于平台(5)下方；操作面板(7)与电机柜(6)、检测系统电连接；平台(5)中心处开孔，检测时，定位工装(3)安装在平台(5)的上述开孔处，波纹板(4)通过定位工装(3)固定于平台(5)上；

电机柜(6)通过电机驱动移动机构(2)运动，移动机构(2)运动带动镜头组件(1)在波纹板(4)上方做平移运动，在每个运动点位下对波纹板(4)表面进行拍照，得到一组照片组发送给检测系统；

检测系统对照片组进行图像降噪和增强处理，剔出重叠部分组合成一张完整波纹板的照片，将所述完整波纹板的照片划分为若干个几何图形，每个几何图形为一个微型单元，进行几何图形轮廓进行提取，计算每个几何图形的单元高度和顶角，据此判断波纹板微型单元加工尺寸是否合格。

2.根据权利要求1所述的一种波纹板几何尺寸检测设备，其特征在于：移动机构(2)包括第一导轨(201)、第二导轨(203)、第三导轨(202)以及镜头组件(1)安装装置；

平台(5)上表面安装第一导轨(201)和第二导轨(203)，第一导轨和第二导轨平行，且平台(5)中心到第一导轨和第二导轨的距离相等，第一导轨上安装有第一滑块(204)，第二导轨上安装有第二滑块(206)，第三导轨(202)与第一导轨垂直，第三导轨一端固定在第一滑块上(204)，第三导轨另一端固定在第二滑块上(206)，第三导轨上安装有第三滑块(205)；

第一导轨上安装有第一电机(207)，第二导轨上安装有第二电机(208)，第三导轨上安装有第三电机(209)；第一电机在电机柜(6)的控制下，驱动第一滑块沿第一导轨滑动；第二电机在电机柜(6)的控制下，驱动第二滑块沿第二导轨滑动；第三电机在电机柜(6)的控制下，驱动第三滑块沿第三导轨滑动；

镜头组件安装装置包括支架(12)和调节杆(13)，镜头组件(1)安装在支架(12)上，支架(12)上有孔，调节杆(13)穿过支架(12)的孔并与支架固定，调节杆(13)固定于第三导轨滑块上。

3.根据权利要求2所述的一种波纹板几何尺寸检测设备，其特征在于：第一导轨、第二导轨、第三导轨两端均设置有位移传感器，用于检测导轨上相应滑块的位移。

4.根据权利要求2所述的一种波纹板几何尺寸检测设备，其特征在于：镜头组件(1)包括高分辨率相机(14)、环形无影直射补光灯(10)和定焦远心镜头(11)，定焦远心镜头(11)安装在高分辨率相机(14)前端，环形无影直射补光灯(10)套在定焦远心镜头(11)上。

5.根据权利要求4所述的一种波纹板几何尺寸检测设备，其特征在于：高分辨率相机(14)像素＞2000万，远心定焦镜头(11)分辨能力＜20μm。

6.根据权利要求2所述的一种波纹板几何尺寸检测设备，其特征在于：被检测物为波纹板(4)，波纹板(4)由波纹带(41)和空心轴(42)卷制而成。

7.权利要求2-6任一项所述的一种波纹板几何尺寸检测设备的检测方法，其特征在于包括如下步骤：

7.1将被测波纹板(4)通过定位工装(3)固定于平台(5)上；

7.2电机柜(6)上电，打开操作面板(7)；

7.3在操作面板(7)上设置检测参数，所述检测参数包括各个电机运动速度、镜头组件运动坐标位置、镜头组件的图像采集周期、波纹板标称数据，所述波纹板标称数据包括单元高度、顶角和每个单元的检测序号；

7.4通过操作面板(7)启动检测程序，检测程序具体如下：

S1、控制电机柜生成第一电机初始驱动指令、第二电机初始驱动指令和第三电机初始驱动指令，第一电机(207)在第一电机初始驱动指令的作用下驱动第一滑块(204)沿第一导轨(201)滑动，第二电机(208)在第二电机初始驱动指令的作用下驱动第二滑块(206)沿第二导轨(202)滑动，第三电机(209)在第三电机初始驱动指令的作用下驱动第三滑块(205)沿第三导轨(202)滑动，最终使得镜头组件(1)回到拍摄初始点，所述拍摄初始点是指平台上表面的一个角处，平台上表面共四个角；

S2、控制电机柜生成第一电机实时驱动指令、第二电机实时驱动指令和第三电机实时驱动指令，第一电机(207)在第一电机实时驱动指令的作用下驱动第一滑块(204)沿第一导轨(201)滑动，第二电机(208)在第二电机实时驱动指令的作用下驱动第二滑块(206)沿第二导轨(202)滑动，第三电机(209)在第三电机实时驱动指令的作用下驱动第三滑块(205)沿第三导轨(202)滑动，进而带动镜头组件(1)在波纹板(4)上方做平移运动，并在在每个运动点位下对波纹板(4)表面进行拍照，得到一组照片组发送给检测系统；

S3、检测系统对照片组经过图像降噪和增强后剔出重叠部分组合成一张完整的波纹板照片，该照片上对应的波纹板空隙视为几何图形集合体，对每个几何图形轮廓进行提取，标出顶点及坐标值；所述几何图形包括三角形、矩形和/或半圆形；

利用图森特旋转卡壳算法优化每个集合图形边缘的轮廓，计算每个几何图形的单元高度和顶角，根据检测序号与波纹板标称数据进行逐一对比，从而判断波纹板加工尺寸是否合格；

S4、检测系统根据计算结果生成检测报告，发送给操作面板(7)显示；

7.5检测结束，关闭操作面板(7)，电机柜(6)断电。