形状与结构智能检测系统原理、结构及关键技术1

门窗铰链是现代建筑中的重要组成部分，对门窗的质量和安全起着重要作用。 高档铰链通常由不锈钢制成。 然而，由于冲压生产工艺的限制以及不锈钢加工的难度，铰链的精度和质量常常受到影响。 为了解决这些问题，传统的量具和工具检测方法效率低下且不准确，导致产品缺陷率较高，企业盈利能力下降。 因此，开发了一种新的智能检测系统，以确保铰链零件的精确快速检测，最终提高制造精度并确保高质量装配。

新的检测系统旨在重点关注铰链组件的主要部件，该部件由九个部件组成。 该系统使用机器视觉和激光检测技术进行非接触式检测，主要关注二维可见轮廓、形状和尺寸。 这样可以更精确、更有效地检测各种规格。

为了适应各种铰链产品，该系统结合了机器视觉、激光检测和伺服控制技术。 该系统包括安装在直线导轨上的料台，可由伺服电机驱动，方便工件移动进行检测。

系统工作流程从使用材料表将工件送入检测区域开始。 在检测区域内，利用两个摄像头和一个激光位移传感器来测量工件的外部尺寸和平面度。 形状检测是使用两个摄像头进行的，每个摄像头专用于检测 T 形件的特定侧面。 激光位移传感器安装在电动滑轨上，可实现垂直和水平移动，以适应各种工件尺寸。

该系统还采用机器视觉检测来测量工件的总长度。 鉴于工件长度范围较大，采用伺服控制和机器视觉相结合来精确计算长度。 通过利用校准和协调工件的运动，系统确保精确的长度测量。

同样，利用伺服控制和机器视觉检测工件孔的相对位置和直径。 通过输入适当数量的脉冲，系统可以准确测量两个孔之间的距离，并计算它们在相机视野内的坐标。 为了解决打孔造成的任何缺陷，我们采取了细致的方法来检测孔的孔径和中心坐标。

该系统还适合检测工件孔相对于工件宽度方向的对称性。 通过图像预处理和边缘检测技术，系统可以提取准确、清晰的边缘信息，保证测量的可靠。

为了进一步提高检测精度，系统在图像轮廓提取过程中采用了双线性插值的亚像素算法。 该算法提高了像素分辨率，对系统的稳定性和准确性产生积极影响。 整体检测不确定度保持在0.005mm以下。

铰链产品有1000多种类型，手动设置每个特定部件的检测参数是一项复杂且耗时的任务。 为了简化这一过程，系统采用条形码扫描根据要检测的参数对工件进行分类。 这样可以自动提取检测参数，并有利于检测过程中工件的精确定位。

总之，尽管机器视觉检测分辨率有限，但事实证明，所开发的检测系统在确保大型工件的精确检测方面非常有效。 该系统可在几分钟内生成统计报告，促进互操作性和互换性，适应各种规格的零件，甚至可以根据检测数据生成 CAD 文件。 凭借其物联网接口，该系统与制造系统无缝集成，简化了检测信息的操作。 该系统广泛适用于铰链、滑轨等类似产品的精细检测，确保建筑构件的高质量和安全。

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