1.一种航空用导管弯曲精度自动补偿方法,其特征在于,该方法基于机械系统来实现,所述机械系统包括:机械臂、工业相机、传送带、控制端;所述航空用导管弯曲精度自动补偿方法包括以下步骤:S1:所述传送带将待测弯管运送至待检区域,所述机械臂将所述待测弯管抓取并使所述待测弯管移动至所述工业相机的拍摄视角中心,且所述待测弯管的弯管截面与所述工业相机的光轴垂直;所述工业相机拍摄所述待测弯管的弯管截面,并将得到的图像传输至控制端;
S2:对所述图像进行二值化和边缘检测,并在内轮廓曲线上选取轮廓采集中间点,扫描得到前外轮廓边缘像素点集合、前内轮廓边缘像素点集合、后外轮廓边缘像素点集合、后内轮廓边缘像素点集合;
S3:在四个轮廓边缘像素点集合中分别寻找直线轮廓部分,根据直线轮廓的长度,对四段直线轮廓分别进行直线拟合,并将拟合直线延伸至相交,得到前外拟合直线和后外拟合直线的夹角,前内拟合直线和后内拟合直线的夹角,将两夹角取平均值,得到所述待测弯管的测算弯曲角度;
S4:将所述测算弯曲角度与弯管的理论弯曲角度作差,得到回弹量,将所述回弹量与行业标准回弹量比较,完成待测弯管的检测;若所述回弹量小于等于行业标准回弹量,则所述待测弯管为成品管件,反之,则所述待测弯管为次品管件;对于次品管件,采集所述次品管件的测算弯曲角度、绕弯机弯曲角度,并上传至待测弯管的绕弯数据库,使用过弯法修正绕弯机弯曲角度,实现自动补偿;
S5:所述待测弯管检测完成后,控制终端向所述机械臂发出指令,将成品管件运送至运输成品的传送带上,将次品管件运送至运输次品的传送带上;
所述步骤S2中,以80灰度值为分界线对图像进行二值化处理,得到的图像表达式为:
;
所述轮廓采集中间点的坐标为(X0,Y0),以图像的左上角为原点,水平向右为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向;
所述前外轮廓边缘像素点集合的扫描方式为:从图像原点开始,沿y轴正方向对y轴方向的像素值进行遍历确认,将遇到的第一个灰度值为0的像素点坐标存入前外轮廓边缘像素点集合A(x,y)中;x方向的坐标值加一,再次对y轴方向的像素值进行遍历确认,直至x方向的坐标到达X0点;
所述前内轮廓边缘像素点集合的扫描方式为:从图像左下角开始,沿y轴负方向对y轴方向的像素值进行遍历确认,将遇到的第一个灰度值为0的像素点坐标存入前内轮廓边缘像素点集合B(x,y)中;x方向的坐标值加一,再次对y轴方向的像素值进行遍历确认,直至x方向的坐标到达X0点;
所述后外轮廓边缘像素点集合的扫描方式为:从图像右上角开始,沿y轴正方向对y轴方向的像素值进行遍历确认,将遇到的第一个灰度值为0的像素点坐标存入后外轮廓边缘像素点集合C(x,y)中;x方向的坐标值减一,再次对y轴方向的像素值进行遍历确认,直至x方向的坐标到达X0点;
所述后内轮廓边缘像素点集合的扫描方式为:从图像左下角开始,沿x轴正方向对x轴方向的像素值进行遍历确认,将遇到的第一个灰度值为0的像素点坐标存入后内轮廓边缘像素点集合D(x,y)中;y方向的坐标值减一,再次对x轴方向的像素值进行遍历确认,直至y方向的坐标到达Y0点。
2.根据权利要求1所述的航空用导管弯曲精度自动补偿方法,其特征在于,所述步骤S3中,拟合直线的表达式如下:式中,以图像的左上角为原点,水平向右为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向,yi为像素点在y轴方向的坐标,xi为像素点在x轴方向的坐标;a0、a1为直线方程的系数;N为像素点的个数,根据弯管的管径有所不同。
3.根据权利要求1所述的航空用导管弯曲精度自动补偿方法,其特征在于,所述步骤S3中,前外拟合直线和后外拟合直线的夹角α1、前内拟合直线和后内拟合直线的夹角α2的表达式如下:式中,k1为前外拟合直线斜率,k2为后外拟合直线斜率,k3为前内拟合直线斜率,k4为后外拟合直线斜率;
所述测算弯曲角度
4.根据权利要求1所述的航空用导管弯曲精度自动补偿方法,其特征在于,所述步骤S4中,使用过弯法修正后的绕弯机弯曲角度的表达式如下:θ′=m*α+n
式中,θ′为修正后的绕弯机弯曲角度,α为测算弯曲角度,m、n均为绕弯机弯曲角度系数。
5.根据权利要求1所述的航空用导管弯曲精度自动补偿方法,其特征在于,所述传送带包括:传送带主体、激光检测器、弯管基座;所述传送带主体上设置有多个等间距布置的弯管基座,所述弯管基座的尺寸与所述待测弯管的底部截面相适应;所述激光检测器固连在所述传送带主体的侧边,用于检测所述待测弯管是否经过。
6.根据权利要求1所述的航空用导管弯曲精度自动补偿方法,其特征在于,所述机械臂为六轴机械臂,其末端固连有夹爪,用于抓取所述待测弯管。
7.根据权利要求6所述的航空用导管弯曲精度自动补偿方法,其特征在于,所述步骤S1中,调整所述机械臂,使所述夹爪斜向下,与竖直方向成30°,而所述工业相机的拍摄镜头斜向下,其光轴与竖直方向成60°,使得所述工业相机的光轴与所述待测弯管的弯管截面垂直。