專利名稱：一種金屬鋸床鋸條鋸切面積測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種金屬鋸床鋸條鋸切截面積實(shí)時(shí)在線測量與報(bào)警裝置。用以判別評價(jià)鋸條磨損和剩余使用壽命。它是一種通過數(shù)字圖像傳感器、微型計(jì)算機(jī)、人機(jī)界面和聲光報(bào)警部分，構(gòu)成被金屬鋸床鋸切工件截面積實(shí)時(shí)測量裝置。
背景技術(shù)：
目前金屬鋸床用鋸條磨損程度的判斷與鋸條更換，仍然是憑借操作人員目測經(jīng)驗(yàn)，與操作人員經(jīng)驗(yàn)的多少有關(guān)，這顯然是存在弊端的。依據(jù)人工目測，鋸條磨損后，如果鋸條更換過早，造成鋸條浪費(fèi)；如果鋸條更換過晚，造成加工效率降低，浪費(fèi)電能，降低鋸切面質(zhì)量。事實(shí)上，鋸條使用壽命是用被它所鋸切的工件類型及其鋸切截面積來衡量的。采用數(shù)字圖像處理技術(shù)實(shí)時(shí)測量和統(tǒng)計(jì)鋸切截面積，據(jù)此判別鋸條磨損程度，準(zhǔn)確客觀，可以克服人工目測所存在的弊端。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決背景技術(shù)中所存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種金屬鋸床鋸條鋸切面積測量裝置。該裝置是基于數(shù)字圖像處理的金屬鋸床鋸條鋸切工件截面積的在線自動(dòng)測量判別與報(bào)警裝置，利用數(shù)字圖像處理軟件和硬件技術(shù)，以及人機(jī)界面和被鋸切工件，構(gòu)成一個(gè)鋸條累計(jì)鋸切面積和磨損自動(dòng)測量判別系統(tǒng)。該系統(tǒng)工作參數(shù)設(shè)置靈活，工作狀態(tài)數(shù)值顯示直觀，操作方便，運(yùn)行可靠，生產(chǎn)效率高。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種金屬鋸床鋸條鋸切面積測量裝置，它包括數(shù)字圖像傳感器、微型計(jì)算機(jī)、人機(jī)界面、聲光報(bào)警器以及工件，所述的聲光報(bào)警器采用紅色LED 燈、綠色LED燈和蜂鳴器；數(shù)字圖像傳感器輸出端與微型計(jì)算機(jī)相連，微型計(jì)算機(jī)第一組輸出端與紅色LED燈相連，微型計(jì)算機(jī)第二組輸出端與綠色LED燈相連，微型計(jì)算機(jī)第三組輸出端與蜂鳴器相連；微型計(jì)算機(jī)第四組輸入輸出端與人機(jī)界面相連，數(shù)字圖像傳感器鏡頭對著被加工工件，實(shí)時(shí)采集鋸條鋸切所形成截面的圖像。用幾何矯正來校準(zhǔn)由于數(shù)字圖像傳感器安裝角度引起的工件截面圖像畸變。上述圖像傳感器采用CXD圖像傳感器或者CMOS圖像傳感器。上述微型計(jì)算機(jī)采用DSP數(shù)字信號處理器或者ARM處理器。上述人機(jī)界面采用觸摸屏或者帶有鍵盤的LCD液晶屏。本實(shí)用新型通過數(shù)字圖像傳感器、微型計(jì)算機(jī)、人機(jī)界面、蜂鳴器、LED燈和輔助電路和工件，構(gòu)成工件鋸切截面積實(shí)時(shí)圖像測量裝置，使得金屬鋸床用鋸條磨損程度(或者剩余使用壽命)處于實(shí)時(shí)測量狀態(tài)，一旦鋸條磨損程度達(dá)到或者超過設(shè)定閾值，裝置提示操作人員及時(shí)更換鋸條。此時(shí)鋸床鋸切效率達(dá)到最佳，同時(shí)可以節(jié)省電能、改善鋸切面質(zhì)量。

[0009]圖1是本實(shí)用新型連接示意圖。圖2是本實(shí)用新型(XD/DSP連接方案示意圖。圖3是本實(shí)用新型CMOS/ARM連接方案示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的實(shí)施例方案如圖1所示一種金屬鋸床鋸條鋸切面積測量裝置，它包括數(shù)字圖像傳感器、微型計(jì)算機(jī)、人機(jī)界面、聲光報(bào)警器以及工件，所述的聲光報(bào)警器采用紅色LED燈、綠色LED燈和蜂鳴器；數(shù)字圖像傳感器輸出端與微型計(jì)算機(jī)相連，微型計(jì)算機(jī)第一組輸出端與紅色LED燈相連，微型計(jì)算機(jī)第二組輸出端與綠色LED燈相連，微型計(jì)算機(jī)第三組輸出端與蜂鳴器相連；微型計(jì)算機(jī)第四組輸入輸出端與人機(jī)界面相連，數(shù)字圖像傳感器鏡頭對著被加工工件，實(shí)時(shí)采集鋸條鋸切所形成截面的圖像。本實(shí)用新型的一種實(shí)施例如圖2所示。一種金屬鋸床鋸條鋸切面積測量裝置，它包括CCD圖像傳感器、DSP數(shù)字信號處理器(微型計(jì)算機(jī))、觸摸屏(人機(jī)界面)、蜂鳴器、 LED信號燈及工件；CXD圖像傳感器輸出端與DSP數(shù)字信號處理器相連，DSP數(shù)字信號處理器第一組輸出端與紅色LED燈相連，DSP數(shù)字信號處理器第二組輸出端與綠色LED燈相連， DSP數(shù)字信號處理器第三組輸出端與蜂鳴器相連；DSP數(shù)字信號處理器第四組輸入輸出端與觸摸屏相連，CCD數(shù)字圖像傳感器實(shí)時(shí)采集工件鋸切截面圖像。將金屬鋸床鋸條鋸切各種材質(zhì)類型工件所允許的最大鋸切面積存儲于DSP中。金屬鋸床工作時(shí)，通過CCD圖像傳感器采集被鋸切的各種材質(zhì)類型工件的所形成截面的實(shí)時(shí)視頻圖像，經(jīng)過DSP數(shù)字圖像處理，得到對應(yīng)工件鋸切面的截面積數(shù)值，并折算為單一材質(zhì)工件截面積，與事先存儲于DSP數(shù)字信號處理器中所允許的最大鋸切面積對比。DSP數(shù)字信號處理器接收觸摸屏的輸入的關(guān)于各種材質(zhì)類型工件所允許的最大鋸切面積(鋸條允許工作閾值)；接收來自數(shù)字圖像傳感的被鋸切工件截面實(shí)時(shí)圖像數(shù)據(jù)；被鋸切工件截面數(shù)字圖像處理及截面積計(jì)算和累加；給出LED燈和蜂鳴器驅(qū)動(dòng)指令。本實(shí)用新型的另一種實(shí)施例如圖3所示。該例用CMOS圖像傳感器代替上例中的 CXD圖像傳感器，用ARM處理器代替上例中DSP數(shù)字信號處理器。DSP數(shù)字信號處理器和ARM都具備或者可以擴(kuò)展為數(shù)量足夠多的模擬通道和數(shù)字通道。CCD數(shù)字圖像傳感器實(shí)時(shí)采集金屬鋸床工作過程中所形成的被鋸切工件的截面圖像， 該圖像被送入DSP數(shù)字信號處理器，經(jīng)過圖像處理軟件處理，與存儲在DSP內(nèi)的鋸條允許工作閾值進(jìn)行比對，并形成電流信號ΔΙ((或者電壓信號AU)。如果ΔΙ(或者AU)大于零，表示鋸條未達(dá)到磨損極限，或者剩余使用壽命大于零，DSP點(diǎn)亮綠色LED燈，蜂鳴器不工作。如果ΔΙ(或者AU)小于等于零，表示鋸條達(dá)到或者超過磨損極限，或者剩余使用壽命小于等于零，DSP點(diǎn)亮紅色LED燈，蜂鳴器工作，提示操作人員更換鋸條。DSP數(shù)字信號處理器記錄保存了鋸條工作的歷史數(shù)據(jù)，具備數(shù)據(jù)通訊功能，具備狀態(tài)自檢和故障診斷功能，還驅(qū)動(dòng)觸摸屏、LED和蜂鳴器。觸摸屏設(shè)置鋸條壽命參數(shù)，修改壽命參數(shù)，查詢參數(shù)和歷史鋸條數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，顯示統(tǒng)計(jì)圖，并與DSP全雙工通訊。LED燈綠燈表明鋸條磨損尚未到達(dá)設(shè)定磨損閾值；紅燈表明鋸條磨損已經(jīng)達(dá)到和超過設(shè)定磨損閾值。 蜂鳴器在LED紅燈點(diǎn)亮的同時(shí)通電工作。
權(quán)利要求1.一種金屬鋸床鋸條鋸切面積測量裝置，其特征在于該裝置包括數(shù)字圖像傳感器、 微型計(jì)算機(jī)、人機(jī)界面、聲光報(bào)警器以及工件，所述的聲光報(bào)警器采用紅色LED燈、綠色LED 燈和蜂鳴器；數(shù)字圖像傳感器輸出端與微型計(jì)算機(jī)相連，微型計(jì)算機(jī)第一組輸出端與紅色 LED燈相連，微型計(jì)算機(jī)第二組輸出端與綠色LED燈相連，微型計(jì)算機(jī)第三組輸出端與蜂鳴器相連；微型計(jì)算機(jī)第四組輸入輸出端與人機(jī)界面相連，數(shù)字圖像傳感器鏡頭對著被加工工件，實(shí)時(shí)采集鋸條鋸切所形成截面的圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬鋸床鋸條鋸切面積測量裝置，其特征在于所述的圖像傳感器采用CCD圖像傳感器或者CMOS圖像傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬鋸床鋸條鋸切面積測量裝置，其特征在于所述微型計(jì)算機(jī)采用DSP數(shù)字信號處理器或者ARM處理器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬鋸床鋸條鋸切面積測量裝置，其特征在于所述人機(jī)界面采用觸摸屏或者帶有鍵盤的LCD液晶屏。
專利摘要一種金屬鋸床鋸條鋸切面積測量裝置，它包括數(shù)字圖像傳感器、微型計(jì)算機(jī)(以下簡稱計(jì)算機(jī))、人機(jī)界面、聲光報(bào)警器以及工件。聲光報(bào)警器采用紅、綠色LED燈和蜂鳴器；數(shù)字圖像傳感器輸出端與計(jì)算機(jī)相連，計(jì)算機(jī)第一組輸出端與紅色LED燈相連，計(jì)算機(jī)第二組輸出端與綠色LED燈相連，計(jì)算機(jī)第三組輸出端與蜂鳴器相連；計(jì)算機(jī)第四組輸入輸出端與人機(jī)界面相連，數(shù)字圖像傳感器鏡頭對著工件，實(shí)時(shí)采集鋸切所形成截面的圖像，并得到對應(yīng)面積數(shù)值。計(jì)算機(jī)折算并累加被加工工件鋸切截面積，與設(shè)定閾值比較，小于閾值，鋸條可繼續(xù)使用；大于或等于閾值，計(jì)算機(jī)給出報(bào)警信息。采用本裝置測量累積鋸切面積，可提高鋸床加工效率，改善鋸切質(zhì)量，節(jié)能。
文檔編號G01N21/88GK202141680SQ201120182150
公開日2012年2月8日 申請日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月1日
發(fā)明者熊和金 申請人:武漢理工大學(xué)