[发明专利]一种用于检验力矩器的设备

权利要求书

1.一种用于检验力矩器的设备，其特征在于：包括控制箱体(1)、视觉系统(2)、旋转机构(4)以及控制系统(3)；

所述视觉系统(2)安装在控制箱体的上表面；所述旋转机构(4)的一部分位于控制箱体(1)内，另一部分伸出控制箱体(1)上表面，伸出控制箱体(1)上表面的部分安装待测量力矩器；

视觉系统(2)用于采集力矩器图像并处理得到最终的测量数据；旋转机构(4)带动其上安装的待测量力矩器旋转，同时旋转速度与视觉系统采集力矩器图像拍照速度相适配；

控制系统(3)负责与视觉系统(2)及旋转机构(4)分别进行通讯，从而促使旋转机构与视觉系统的有效配合，分别控制旋转机构(4)带动力矩器旋转以及控制视觉系统获取力矩器图像的时间节拍以及控制光源开关。

2.根据权利要求1所述的一种用于检验力矩器的设备，其特征在于：所述视觉系统包括相机(5)以及两个线光源(6)；

相机(5)安装在控制箱体(1)的上表面，相机(5)的镜头正对待测量力矩器；两个线光源(6)分别安装在待测量力矩器两侧，相机(5)光轴通过两个线光源(6)之间的狭缝垂直出射至待测量力矩器上，确保待测量力矩器影像能被相机摄取。

3.根据权利要求2所述的一种用于检验力矩器的设备，其特征在于：

所述相机为8k线扫相机，最大行频13kHz；相机镜头采用高分辨率60mm镜头，并添加75mm扩展筒，视野范围缩小在4cm，成像效果接近于1:1；所述线光源是用于给相机提供光照并且同时剔除其它光线的干扰。

4.根据权利要求1所述的一种用于检验力矩器的设备，其特征在于：所述旋转机构(4)包括旋转轴(7)、位置传感器(8)以及减速电机(9)；

减速电机(9)位于控制箱体(1)内，减速电机(9)的输出端穿过控制箱体(1)上表面与旋转轴(7)下端连接；旋转轴(7)的上端用于安装待测量力矩器；位置传感器(8)安装在旋转轴(7)的侧面。

5.根据权利要求1所述的一种用于检验力矩器的设备，其特征在于：所述控制系统(3)包括PLC、工控机、通讯板、硬接线系统、触摸屏、开关电源以及继电器；

所述PLC为控制系统的核心，用于接收、存储并处理视觉系统以及旋转机构发送来的数据，从而控制视觉系统进行线光源开关、相机拍照、图像处理以及旋转机构进行旋转；

所述工控机用于控制相机进行图像采集，并展示整个视觉软件操作界面，便于操作人员进行操作与数据读取；

所述通讯板包括两个通讯接口，一个通讯接口负责与工控机进行通讯，告知工控机何时到拍照位，从而确定相机采集图像时间，同时接收工控机信号，确定旋转机构何时开始旋转；另一个通讯接口负责与触摸屏进行通讯，从而实现操作者点击启动按钮即整个控制系统开始运行，选择运行模式则旋转机构控制模式变换，同时在触摸屏上显示当前减速电机运行速度以及角度；

所述硬接线系统包含两个，一个通过I/O口输出控制减速电机工作，从而控制旋转机构的旋转，并通过输入获取电机转速信息；一个通过I/O口输入获取位置传感器信号，确定旋转机构旋转零点；

所述触摸屏与PLC进行通讯，用于提供模式选择、控制系统启动以及对旋转机构动作的参数调整与测试，测试过程中在屏幕上方实时显示测试工件的旋转角度和速度；

所述开关电源用于控制整个控制系统电源的开关动作；

所述继电器用于与控制程序配合进行视觉系统中两个线光源的开关，确保图像采集前光源关闭，采集中光源常亮，采集后光源再次关闭。

6.根据权利要求5所述的一种用于检验力矩器的设备，其特征在于：

控制系统对旋转机构的控制包含角度模式和定时模式；

角度模式时减速电机速度可调，通过触摸屏上的速度框输入速度调节电机运行速度，同时通过硬接线I/O口监控电机旋转圈数，与位置传感器传递信号结合以确保电机运行到固定角度位置将到位信号传递给工控机；

定时模式时减速电机速度不可调，电机旋转参数固定，只需计算电机开始旋转到位置传感器确定的初始位置之后的延时时间便可确定旋转机构旋转位置并将到位信息传递给工控机。

7.根据权利要求6所述的一种用于检验力矩器的设备，其特征在于：该测量设备还包括安装在相机与控制箱体上表面之间的二维精密滑台(10)，二维精密滑台(10)控制相机(5)在平行与控制箱体(1)上表面的平面内滑动。