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申请/专利权人：河南四方达超硬材料股份有限公司

摘要：本发明公开了一种合成压机顶锤监控系统，包括合成压机、视觉光源、光源控制器、工业相机、主控制器和显示器，所述的合成压机通过六个顶锤同步挤压合成块，所述的六个顶锤分别通过钢环固定，所述的合成压机上共有八个窗口，所述的窗口位于互相相邻的三个顶锤之间，其中的三个窗口外侧设有三个工业相机，在工业相机和窗口之间设有视觉光源，所述的视觉光源与光源控制器相连；所述的三个工业相机均与主控制器相连，所述的主控制器与显示器相连。本发明保证了六只顶锤在运动过程中相对位置的准确性，保证了顶锤的正确使用，从而实现提高产品质量和节约成本的双重目的。

主权项：1.一种合成压机顶锤监控系统，其特征在于：包括合成压机、视觉光源、工业相机、主控制器、光源控制器和显示器，工业相机主要用来为系统提供稳定高清的图像，主控制器主要用来为系统提供各种动作指令数据图像分析、处理及存储等功能，显示器主要用来集成显示合成压机控制系统和顶锤监控系统的各种参数和图像，并提供触摸输入功能；每台合成压机有六只顶锤，每只顶锤通过相应的钢环固定；工作时通过六只顶锤同步挤压合成块产生超高压；合成顶压机共有八个窗口，窗口位于互相相邻的三个顶锤之间；在其中的三个窗口的外侧设有工业相机；工业相机会在六只顶锤到位后接收到“开始”信号，同时以每秒24张的速度不停地拍摄，直到接收到“结束”信号后停止拍摄；主控制器通过实时计算三个工业相机拍摄的图片中顶锤的相对距离和角度来判断顶锤的相对运动是否正常；工业相机的镜头处装有防爆镜片和滤镜，该镜片具有98%以上的透光率，材质为高强度树脂；视觉光源和光源控制器为工业相机提供一个稳定明亮的摄像环境，视觉光源设置在工业相机和顶锤之间，为圆环形的白色LED光源，其照射角度为45~90度，输入电压为24V；光源控制器控制视觉光源的亮度并通过主控制器来控制视觉光源的照明状态；该系统又增加了气路和支护，其中气路通过定时清除工业相机镜片和顶锤锤面上的灰尘来保证工业相机能够持续采集到清晰的图像，并通过主控制器控制吹气的时间、周期参数；支护用于保证支撑工业相机镜头并具有上下、左右、前后、旋转的自由度。

全文数据：合成压机顶锤监控系统技术领域[0001]本发明属于一种监控系统，具体涉及一种应用在超硬材料六面顶压机合成产品过程中，针对顶锤运动时各顶锤相对位置的监控系统。背景技术[0002]在超硬材料领域中，使用六面顶压机设备最主要的功能就是提供合成产品所需要的超高压，超高压的实现除了压机的缸径结构和合成块的组装结构这两个因素外，起决定作用的就是硬质合金顶锤的质量及使用情况，顶锤的正确使用既可以为合成腔体内提供稳定的压力场从而提高产品质量，又可以延长顶锤的使用寿命以节约成本。由于超高压的危险性，目前行业内顶锤的使用过程即合成产品的过程并没有直接监控，合成过程中顶锤的相对位置就无法直接计算出来，员工只能通过合成过的合成块的形状尺寸凭经验调节顶锤的相对位置，这种方法不够直观且误差较大。发明内容[0003]针对上述问题，为了保证六只顶锤在运动过程中相对位置的准确性，保证顶锤的正确使用，从而实现提高产品质量和节约成本的双重目的，根据压机的结构和工作环境，开发出此监控系统。[0004]本发明采用的技术方案为：一种合成压机顶锤监控系统，包括合成压机、视觉光源、光源控制器、工业相机、主控制器和显示器，所述的合成压机通过六个顶锤同步挤压合成块，所述的六个顶锤分别通过钢环固定，所述的合成压机上共有八个窗口，所述的窗口位于互相相邻的三个顶锤之间，其中的三个窗口外侧设有三个工业相机，在工业相机和窗口之间设有视觉光源，所述的视觉光源与光源控制器相连;所述的三个工业相机均与主控制器相连，所述的主控制器与显示器相连。[0005]进一步，所述的三个窗口在空间上形成的平面仅垂直于两个平行的顶锤。[0006]进一步，所述的工业相机在六个顶锤运动时开始拍摄，在顶锤停止时结束拍摄，所述的主控制器实时计算三个工业相机拍摄的图片中顶锤间的相对距离和角度并判断顶锤的相对运动是否正常。[0007]进一步，所述的视觉光源为圆环形的白色LED光源，照射角度为45〜90度。[0008]进一步，所述的工业相机上设有防爆镜片和滤镜，所述的防爆镜片为高强度树脂，用于保护工业相机不受灰尘或手印污染;所述的滤镜用于消除有害的反射光，提高成像的清晰度和表现力。[0009]进一步，在工业相机和顶锤旁设有气路，所述的气路用于定时清除工业相机镜面和顶锤锤面上的灰尘。[0010]进一步，所述的工业相机上设有支护，所述的支护用于支撑工业相机并能够根据顶锤位置进行调节，同时保护工业相机不进灰尘或不受破坏。[0011]进一步，所述的光源控制器能够控制视觉光源的亮度并通过主控制器来控制视觉光源的照明状态。[0012]本发明产生的有益效果是:本发明能够实时监控合成压机的工作状态，通过工业相机对合成压机中的顶锤进行监控，采集图像，由系统实时测量顶锤缝隙的宽度和角度，并通过主控制器计算出数据并进行位置准确性的判定，并将判定结果通过显示器显示出来。附图说明[0013]图1为本发明的硬件布局示意图；图2为压机内钢环顶锤的结构示意图；图3为图2方框中的放大示意图；图4为显示器的界面图。具体实施方式[0014]下面结合附图对本发明作进一步的说明。[0015]如图1所示，本发明是一种合成压机顶锤监控系统，该系统用于监控合成压机在合成过程中顶锤的相对位置，从而提局广品质量。本发明包括合成压机、视觉光源4、工业相机5、主控制器6、光源控制器7和显示器8，工业相机5主要用来为系统提供稳定高清的图像，主控制器6主要用来为系统提供各种动作指令数据图像分析、处理及存储等功能，显示器8主要用来集成显示合成压机控制系统和顶锤监控系统的各种参数和图像，并提供触摸输入功能。[0016]如图2和图3所示，每台合成压机有六只顶锤2,每只顶锤2通过相应的钢环3固定；工作时通过六只顶锤同步挤压合成块1产生超高压。合成顶压机共有八个窗口，窗口位于互相相邻的三个顶锤2之间；在其中的三个窗口的外侧设有工业相机5,图3为其中一个窗口的视野，另外两个窗口选取在图3窗口的下方和对角。工业相机5会在六只顶锤到位后接收到“开始”信号，同时以每秒24张的速度不停地拍摄，直到接收到“结束”信号后停止拍摄，主控制器6通过实时计算三个工业相机拍摄的图片中顶锤的相对距离和角度来判断顶锤的相对运动是否正常。[0017]在本发明中，工业相机的镜头处装有防爆镜片和滤镜，该镜片具有98%以上的透光率，材质为高强度树脂，在不降低图像质量的前提下，既可以保护工业相机的镜头免受灰尘、手印等污染的侵袭，还要具有很高的强度以避免镜相机在合成压机在“放炮”时受损。滤镜可以有效消除有害的反射光（因为被成像的顶锤是曲面的），提高成像的清晰度和表现力。[0018]为了保证拍摄效果，采用视觉光源4和光源控制器7来为工业相机5提供一个稳定明亮的摄像环境，视觉光源4设置在工业相机5和顶锤2之间，为圆环形的白色LED光源，其照射角度为45〜90度，输入电压为24V。光源控制器7可以控制视觉光源的亮度并通过主控制器6来控制视觉光源的照明状态，从而保证工业相机可以采集到亮度合适的图像，从而大大延长视觉光源的寿命。[0019]考虑到合成压机在工作时处于灰尘多、震动大等比较恶劣的环境，该系统又增加了气路和支护。其中气路通过定时清除工业相机镜片和顶锤锤面上的灰尘来保证工业相机能够持续采集到清晰的图像，并通过主控制器控制吹气的时间、周期等参数;支护用于保证支撑工业相机镜头并具有上下、左右、前后、旋转的自由度，能够根据顶锤的位置方便调节，同时保证工业相机、视觉光源及相机镜头的内侧等部分不进灰尘、不被损坏。[0020]综上所述，本发明具有以下功能：1、取像功能:该系统能够实时准确的测量顶锤缝隙的宽度及角度，宽度精确到〇•05mm以上，角度精确到0.1度以上；2、显示功能:该系统能将采集到的图像、计算出的数据及其判定结果实时显示出来，在判定结果为0K时，其字体颜色为绿色;在判定结果为NG时，其字体颜色为红色，如图4所示；3、接收输出信号功能:该系统根据接收的“开始”信号进入预警状态，根据接收的“结束”信号解除预警状态;根据数据分析实时将不合格的信号输出报警；4、数据分析保存功能:该系统根据预先设定好的判定条件自动分析判断采集到的图像是否合格，并保存不合格记录包括图片和对应的数据）。

权利要求：1.一种合成压机顶锤监控系统，其特征在于:包括合成压机、视觉光源、光源控制器、工业相机、主控制器和显示器，所述的合成压机通过六个顶锤同步挤压合成块，所述的六士顶锤分别通过钢环固定，所述的合成压机上共有八个窗口，所述的窗口位于互相相邻的三个顶锤之间，其中的三个窗口外侧设有三个工业相机，在工业相机和窗口之间设有视觉光源’所述的视觉光源与光源控制器相连;所述的三个工业相机均与主控制器相连，所述的主控制器与显示器相连。2.根据权利要求1所述的一种合成压机顶锤监控系统，其特征在于:所述的三个窗口在空间上形成的平面仅垂直于两个平行的顶锤。3.根据权利要求1所述的一种合成压机顶锤监控系统，其特征在于:所述的工业相机在六个顶锤运动时开始拍摄，在顶锤停止时结束拍摄，所述的主控制器实时计算三个工业相机拍摄的图片中顶锤间的相对距离和角度并判断顶锤的相对运动是否正常。4.根据权利要求1所述的一种合成压机顶锤监控系统，其特征在于:所述的视觉光源为圆环形的白色LED光源，照射角度为45〜90度。5.根据权利要求1所述的一种合成压机顶锤监控系统，其特征在于:所述的工业相机上设有防爆镜片和滤镜，所述的防爆镜片为高强度树脂，用于保护工业相机不受灰尘或手印污染;所述的滤镜用于消除有害的反射光，提高成像的清晰度和表现力。6.根据权利要求1所述的一种合成压机顶锤监控系统，其特征在于:在工业相机和顶锤旁设有气路，所述的气路用于定时清除工业相机镜面和顶锤锤面上的灰尘。7.根据权利要求1所述的一种合成压机顶锤监控系统，其特征在于:所述的工业相机上设有支护，所述的支护用于支撑工业相机并能够根据顶锤位置进行调节，同时保护工业相机不进灰尘或不受破坏。8.根据权利要求1所述的一种合成压机顶锤监控系统，其特征在于:所述的光源控制器能够控制视觉光源的亮度并通过主控制器来控制视觉光源的照明状态。

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