磨粒自动分散及成像装置的制作方法

专利名称：磨粒自动分散及成像装置的制作方法
技术领域：
本专利涉及一种磨粒自动成像装置，该装置通过自动控制，将堆积的磨粒分散，并获得磨粒的显微图像，主要用于从磨粒监测的角度研究机械装置的磨损。
背景技术：
当前，磨粒图像分析已经成为研究磨损的新兴手段，将磨粒分散并拍照，得到磨粒显微图像，根据磨粒图像，获得磨粒数量、形状和材质可以判断机械零件的磨损部位和磨损程度，从而达到不用拆开机械就可以监测机械内部磨损情况的目的。从见诸报道的文献来看，目前获得磨粒图像的方法有两种一种是手工将磨粒分散，然后放到显微镜下放大并通过相机拍照，再进行图像处理，该方法费时费力，不适用于机械磨损在线自动监测；另一种方法是利用磨粒的铁磁性分散磨粒，再对磨粒拍照，步骤复杂，控制元件繁多，成本高，易于出现故障，且只适用于铁磁性磨粒。因此，需要一种快速简单、对材质具有普适性的磨粒自动分散及成像装置，本专利产品正是为了满足这一需要。

发明内容
为了克服目前获得磨粒图像方法的不足，本专利公开了一种磨粒自动分散及成像装置，可用于将磨粒分散并拍照获得磨粒的显微图像。该装置具有处理步骤少，结构紧凑，控制元件少，可靠性高，磨粒普适性强的优点。本专利主要由固定支架、控制部件、磨粒输送及分散部件、显微成像部件组成。控制部件由步进电机控制器及计算机组成，步进电机控制器一端与计算机通过通用接口联系，一端与步进电机连接。由计算机向步进电机控制器发出运转指令，步进电机控制器驱动步进电机运转。磨粒输送及分散部件由主动轮、从动轮、凹形皮带、挂杆、柔性分散片及步进电机组成，主动轮、从动轮、步进电机及挂杆固定通过螺纹连接固定在固定支架上，凹形皮带张紧在主动轮和从动轮上，凹形皮带物料输送面有两条凸起的筋，使中间形成凹槽，两侧为薄边缘。柔性分散片上端悬挂在凹形皮带上方的挂杆上，下端自由落在凹形皮带凹槽内，步进电机在计算机的控制下，带动皮带运转，凹槽内的磨粒随皮带经过柔性分散片下方，并在柔性分散片的摩擦力作用下被分散。显微成像部件由显微镜托架、带偏置光源的显微镜、两个压紧轮、工业相机组成。显微镜托架、压紧轮通过螺栓固定在固定支架上，螺栓孔为腰孔，上下位置可轻微调整。带偏置光源的显微镜固定在显微镜托架上，带偏置光源的显微镜镜头对准凹形皮带的凹槽，工业相机安装在带偏置光源的显微镜的镜筒上，并通过数据线与计算机接口相连。两个压紧轮压紧凹形皮带边缘，使凹形皮带紧贴在显微镜载物台上。皮带运转时，被分散过的磨粒随皮带运行到显微镜镜头下方，计算机控制步进电机停止，对工业相机发出拍照指令，获得磨粒的显微图像并保存到计算机指定目录。计算机再控制步进电机运转，周而复始。
本发明主要技术特点(I)本装置集磨粒分散和磨粒成像于一体，结构紧凑。(2)通过一个步进电机驱动带轮，磨粒分散和磨粒输送到成像工位同步完成，控制元件少，故障率低，可靠性高。(3)在皮带运动时，通过悬挂的柔性分散片便可分散磨粒，结构简单，处理步骤少，根据磨粒的大小和材质可更换不同材质、不同厚度的柔性分散片，普适性强。(4)通过压紧轮使输送带平整，便于拍到清晰磨粒显微图片，不需要额外控制元件。


图I是磨粒自动分散及成像装置主视图；
图2是磨粒自动分散及成像装置俯视 图3是磨粒自动分散及成像装置侧视图。I、主视图2、俯视图3、侧视图I、固定支架，2、计算机，3、压紧轮一，4、工业相机，5、带偏置光源的显微镜，6、压紧轮二，7、柔性分散片，8、挂杆，9、磨粒，10、从动轮，11、显微镜载物台，12、显微镜托架，13、凹形皮带，14、主动轮,15、步进电机控制器,16、步进电机
具体实施例方式I、预处理将带偏置光源的显微镜对焦，调整压紧轮一(3)、压紧轮二 ￠)的松紧程度，保证凹形皮带(13)平整置于显微镜载物台(11)之上，使凹形皮带(13)能正常运转；在计算机(I)中开启步进电机控制器(15)的驱动软件及工业相机(4)的驱动软件。2、计算机⑵对步进电机控制器(15)发出“运转”指令，步进电机控制器(15)驱动步进电机(16)运转,步进电机(16)带动主动轮(14)运转,主动轮(14)带动凹形皮带
(13)同步运转，凹形皮带(13)带动从动轮(10)、压紧轮一(3)、压紧轮二(6)运转，凹形皮带(13)运转过程中，磨粒(9)经过柔性分散片(7)并被分散，磨粒被输送到带偏置光源的显微镜(5)镜头下时，计算机(2)对步进电机控制器(15)发出“停止”指令，所有运动件停止，计算机⑴对工业相机⑷驱动程序发出“拍照”指令，工业相机⑷拍照并将光学照片通过内置CCD转换成数字图片保存到计算机(2)的指定位置，保存完毕后，计算机(2)对步进电机控制器(15)发出“运转”指令，凹形皮带(13)运行一个显微镜视野范围后，计算机⑵对步进电机控制器(15)又发出“停止”指令，所有运动件停止，计算机⑴对工业相机⑷驱动程序发出“拍照”指令，工业相机⑷拍照并将光学照片通过内置C⑶转换成数字图片保存到计算机(2)指定位置，周而复始，连续自动分散磨粒及对磨粒成像。
权利要求
1.磨粒自动分散及成像装置特征在于主要由固定支架、控制部件、磨粒输送及分散部件、显微成像部件组成，控制部件由步进电机控制器及计算机组成，磨粒输送及分散部件由主动轮、从动轮、凹形皮带、挂杆、柔性分散片及步进电机组成，显微成像部件由显微镜托架、带偏置光源的显微镜、压紧轮、工业相机组成；在计算机的控制下，步进电机驱动凹形皮带运转，凹形皮带凹槽内的磨粒被悬挂在凹形皮带上方的柔性分散片分散，然后被送入显微镜镜头下方成像，在计算机的控制下，获得磨粒显微图像，磨粒分散和磨粒成像共用一套磨粒输送装置，磨粒分散和磨粒输送同步完成。
2.根据权利要求I磨粒自动分散及成像装置，其特征在于凹形皮带磨粒输送面设有两条凸起的筋，使中间形成凹槽，两侧为薄边缘，柔性分散片上端悬挂在凹形皮带上方的挂杆上，下端自由落在凹形皮带凹槽内。
3.根据权利要求I磨粒自动分散及成像装置，其特征在于通过两侧的压紧轮压紧凹形皮带边缘，将凹形皮带压在显微镜载物台上。
4.根据权利要求I磨粒自动分散及成像装置，其特征在于柔性分散片和显微镜镜头均设置在同一条皮带物料输送面上方，磨粒分散和磨粒成像共用一套磨粒输送装置。
5.根据权利要求I磨粒自动分散及成像装置，其特征在于输送带上方悬挂物件，通过物件自重和与带轮的相对运动分散磨粒。磨粒分散和磨粒输送同步完成。
全文摘要
为了解决获得磨粒图像方法的不足之处，本发明公开了一种磨粒自动分散及成像装置，主要由固定支架、控制部件、磨粒输送及分散部件、显微成像部件组成。通过带轮和输送带输送磨粒；在皮带上方挂置物件，靠物件自重及与磨粒的相对运动分散磨粒；磨粒分散及磨粒成像共用一套输送装置且同步进行，该装置具有处理步骤少，结构紧凑，控制元件少，可靠性高，磨粒普适性强的优点。
文档编号G01N3/06GK102706742SQ20121009350
公开日2012年10月3日 申请日期2012年4月1日 优先权日2012年4月1日
发明者孔繁余, 汪家琼 申请人:江苏大学