本實(shí)用新型涉及了一種工件檢測(cè)裝置，尤其是涉及了基于機(jī)器視覺(jué)的一種多點(diǎn)光源異步曝光的小型工件內(nèi)槽尺寸的檢測(cè)裝置，可適用不同工件的內(nèi)槽的尺寸的多點(diǎn)尺寸測(cè)量，對(duì)內(nèi)槽輪廓結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)槽結(jié)構(gòu)形狀多樣的工件同樣適用。

背景技術(shù)：

對(duì)于內(nèi)槽工件，以汽車鑰匙為例，需要檢測(cè)的拐點(diǎn)多，利用傳統(tǒng)的卡尺測(cè)量，會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量效率低且精度不高等問(wèn)題，且容易損傷工件表面劃傷等問(wèn)題。采用機(jī)器視覺(jué)的測(cè)量方法，對(duì)工件的內(nèi)槽尺寸進(jìn)行進(jìn)行檢測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大批量的工件的內(nèi)槽多點(diǎn)位的尺寸快速精確的檢測(cè)，為了避免二個(gè)平行光源的干擾，在每次檢測(cè)過(guò)程采用了異步爆發(fā)的方式采集二張圖片。制定標(biāo)準(zhǔn)的模塊，將標(biāo)準(zhǔn)的工件的下輪廓圖中需要測(cè)量的點(diǎn)phtoshop以黃色的點(diǎn)標(biāo)記出來(lái)，利用圖像匹配算法，提取需要測(cè)量的點(diǎn)轉(zhuǎn)換到當(dāng)前測(cè)量圖像上，然后利用圖像融合技術(shù)完成上下輪廓圖像的融合，從而完成來(lái)對(duì)內(nèi)槽的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的尺寸進(jìn)行檢測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是：傳統(tǒng)的對(duì)小型工件內(nèi)槽尺寸檢測(cè)主要是各個(gè)拐點(diǎn)，角點(diǎn)的尺寸寬度，測(cè)量點(diǎn)較多，測(cè)量誤差大，效率比較低，為了克服現(xiàn)有檢測(cè)誤差大、效率低，以人為因素決定產(chǎn)品質(zhì)量的弊端，提供一種高效快速精準(zhǔn)的內(nèi)槽尺寸多點(diǎn)位檢測(cè)裝置。

本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案：

本實(shí)用新型包含裝置實(shí)驗(yàn)臺(tái)和安裝在裝置實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的方形框架、小型工件視覺(jué)采集組件、控制柜和蜂鳴器，控制柜固定安裝在裝置實(shí)驗(yàn)臺(tái)底部，不透光的方形框架覆蓋裝在整個(gè)裝置實(shí)驗(yàn)臺(tái)上形成內(nèi)部暗箱環(huán)境，小型工件視覺(jué)采集組件安裝在內(nèi)部暗箱環(huán)境內(nèi)裝置實(shí)驗(yàn)臺(tái)的頂面，方形框架一側(cè)設(shè)有用于小型工件檢測(cè)的出入口，蜂鳴器安裝在方形框架頂部，蜂鳴器和小型工件視覺(jué)采集組件均與控制柜連接。

小型工件指的是中部帶有類似條形槽結(jié)構(gòu)的工件，如圖4所示，例如汽車 鑰匙。

所述的小型工件視覺(jué)采集組件包括載物臺(tái)伺服電機(jī)、活動(dòng)板伺服電機(jī)、載物臺(tái)、平行光源、相機(jī)支架和工業(yè)相機(jī)，載物臺(tái)伺服電機(jī)和載物臺(tái)均水平固定安裝在裝置實(shí)驗(yàn)臺(tái)上表面，載物臺(tái)伺服電機(jī)輸出軸和水平滑動(dòng)絲桿同軸連接，載物臺(tái)伺服電機(jī)輸出軸朝向方形框架的出入口，水平滑動(dòng)絲桿螺紋套在載物臺(tái)中；載物臺(tái)沿水平滑動(dòng)絲桿軸向的兩側(cè)均設(shè)有平行光源支架，平行光源支架上安裝有平行光源，兩側(cè)的平行光源朝向載物臺(tái)照射；載物臺(tái)的側(cè)方設(shè)有相機(jī)支架，工業(yè)相機(jī)安裝在相機(jī)支架上，工業(yè)相機(jī)位于載物臺(tái)正上方，工業(yè)相機(jī)的鏡頭朝下正下方載物臺(tái)上的小型工件；載物臺(tái)中部設(shè)有用于安裝壓力傳感器的凹槽，壓力傳感器裝入凹槽的底部，凹槽的側(cè)壁設(shè)有用于小型工件插入安裝的卡槽。

所述的方形框架包括塑料板、出口頂板和出口活動(dòng)板，塑料板圍在方形框架的頂面、前后兩側(cè)面和左右其中一側(cè)面，方形框架左右另一側(cè)面作為小型工件的出入口，并設(shè)有出口頂板和出口活動(dòng)板，出口頂板固定在方形框架左右另一側(cè)面的上部，出口活動(dòng)板通過(guò)電機(jī)絲杠機(jī)構(gòu)可上下活動(dòng)地安裝在方形框架左右另一側(cè)面的下部，出口活動(dòng)板的上下端設(shè)有橫梁，橫梁之間連接有豎直安裝的豎直滑動(dòng)絲桿，豎直滑動(dòng)絲桿和活動(dòng)板伺服電機(jī)的輸出軸同軸連接。

所述的塑料板、出口頂板和出口活動(dòng)板均采用黑色塑料擋板。

本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型能夠快速對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜測(cè)量點(diǎn)多的工件內(nèi)槽的尺寸進(jìn)行測(cè)量，能克服傳統(tǒng)小型工件內(nèi)槽尺寸檢測(cè)拐點(diǎn)角點(diǎn)的尺寸寬度和測(cè)量點(diǎn)較多，測(cè)量誤差大，效率比較低的技術(shù)問(wèn)題，克服了檢測(cè)誤差大、效率低的問(wèn)題，以人為因素決定產(chǎn)品質(zhì)量的弊端。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型裝置整體結(jié)構(gòu)圖。

圖2是圖1的局部放大圖。

圖3是本實(shí)用新型裝置中載物臺(tái)結(jié)構(gòu)圖。

圖4是一種檢測(cè)工件的示意圖。

圖5是載物臺(tái)的剖視圖。

圖中：1：控制柜，2：蜂鳴器，3：載物臺(tái)伺服電機(jī)，4：水平滑動(dòng)絲桿，5：卡槽，6：壓力傳感器，7：載物臺(tái)，8：平行光源，9：平行光源支架，10：相機(jī)支架，11：工業(yè)相機(jī)，12：活動(dòng)板伺服電機(jī)，13：塑料板，14：出口頂板， 15：出口活動(dòng)板，16：裝置實(shí)驗(yàn)臺(tái)，19：豎直滑動(dòng)絲桿，20：打開(kāi)按鈕，21：關(guān)閉按鈕，22：急停按鈕。

具體實(shí)施方式

結(jié)合下面附圖及實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本裝置的技術(shù)方案。

如圖1所示，本實(shí)用新型包含裝置實(shí)驗(yàn)臺(tái)16和安裝在裝置實(shí)驗(yàn)臺(tái)16上的方形框架、小型工件視覺(jué)采集組件、控制柜1和蜂鳴器2，控制柜1固定安裝在裝置實(shí)驗(yàn)臺(tái)16底部，不透光的方形框架覆蓋裝在整個(gè)裝置實(shí)驗(yàn)臺(tái)16上形成內(nèi)部暗箱環(huán)境，小型工件視覺(jué)采集組件安裝在內(nèi)部暗箱環(huán)境內(nèi)裝置實(shí)驗(yàn)臺(tái)16的頂面，方形框架一側(cè)設(shè)有用于小型工件檢測(cè)的出入口，蜂鳴器2安裝在方形框架頂部。蜂鳴器2和小型工件視覺(jué)采集組件均與控制柜1連接。

控制柜主要通過(guò)PLC控制伺服電機(jī)3通過(guò)滑動(dòng)絲桿4帶動(dòng)載物臺(tái)7左右移動(dòng)，以便待測(cè)工件的取放。蜂鳴器2用于篩選不合格樣品的時(shí)候進(jìn)行報(bào)警。

如圖2所示，小型工件視覺(jué)采集組件包括載物臺(tái)伺服電機(jī)3、活動(dòng)板伺服電機(jī)12、載物臺(tái)7、平行光源8、相機(jī)支架10和工業(yè)相機(jī)11，載物臺(tái)伺服電機(jī)3和載物臺(tái)7均水平固定安裝在裝置實(shí)驗(yàn)臺(tái)16上表面，載物臺(tái)伺服電機(jī)3輸出軸和水平滑動(dòng)絲桿4同軸連接，載物臺(tái)伺服電機(jī)3輸出軸朝向方形框架的出入口，水平滑動(dòng)絲桿4螺紋套在載物臺(tái)7中，通過(guò)載物臺(tái)伺服電機(jī)3運(yùn)行帶動(dòng)載物臺(tái)7沿水平滑動(dòng)絲桿4軸向水平移動(dòng)。

載物臺(tái)7沿水平滑動(dòng)絲桿4軸向的兩側(cè)均設(shè)有平行光源支架9，平行光源支架9上安裝有平行光源8，兩側(cè)的平行光源8均平行于水平滑動(dòng)絲桿4且位于載物臺(tái)7上方，兩側(cè)的平行光源8朝向載物臺(tái)7照射；兩個(gè)平行光源8在平行光源支架9上可±90°調(diào)節(jié)朝向載物臺(tái)7照射的光照角度，以滿足對(duì)不同內(nèi)槽輪廓的打光要求。

控制兩個(gè)平行光源8的打開(kāi)和關(guān)閉，確保每次采集中，二次采集圖片的異步曝光。二個(gè)平行光源通過(guò)螺栓固定在支架21上，平行光源可調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)角度適應(yīng)不同的工件打光要求。

載物臺(tái)7的側(cè)方設(shè)有相機(jī)支架10，工業(yè)相機(jī)11安裝在相機(jī)支架10上，工業(yè)相機(jī)11位于載物臺(tái)7正上方，工業(yè)相機(jī)11的鏡頭朝下正下方載物臺(tái)7上的小型工件；如圖3所示，載物臺(tái)7中部設(shè)有用于安裝壓力傳感器6的凹槽，壓力傳感器6裝入凹槽的底部，用于檢測(cè)待測(cè)工件是否完成取放，凹槽的側(cè)壁設(shè)有用于小型工件插入安裝的卡槽5，載物臺(tái)7的截面如圖5所示。

方形框架包括塑料板13、出口頂板14和出口活動(dòng)板15，塑料板13圍在方 形框架的頂面、前后兩側(cè)面和左右其中一側(cè)面，方形框架左右另一側(cè)面作為小型工件的出入口，并設(shè)有出口頂板14和出口活動(dòng)板15，出口頂板14固定在方形框架左右另一側(cè)面的上部，出口活動(dòng)板15通過(guò)電機(jī)絲杠機(jī)構(gòu)可上下活動(dòng)地安裝在方形框架左右另一側(cè)面的下部，出口活動(dòng)板15的上下端設(shè)有橫梁，橫梁之間連接有豎直安裝的豎直滑動(dòng)絲桿19，豎直滑動(dòng)絲桿19和活動(dòng)板伺服電機(jī)12的輸出軸同軸連接，通過(guò)活動(dòng)板伺服電機(jī)12運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)出口活動(dòng)板15上下升降移動(dòng)，使得方形框架左右另一側(cè)面的下部形成小型工件的出入口。

活動(dòng)板伺服電機(jī)12通過(guò)滑動(dòng)絲桿帶動(dòng)出口活動(dòng)板15上下移動(dòng)，完成裝置的打開(kāi)和閉合，確保檢測(cè)過(guò)程中處于完全封閉的狀態(tài)。

當(dāng)載物臺(tái)7向外移動(dòng)時(shí)，活動(dòng)板伺服電機(jī)12帶動(dòng)出口活動(dòng)板15向上移動(dòng)，放入被測(cè)工件后，載物臺(tái)7回到原處，活動(dòng)板伺服電機(jī)12帶動(dòng)出口活動(dòng)板15向下運(yùn)動(dòng)，確定檢測(cè)環(huán)境處于完全封閉的狀態(tài)，沒(méi)有環(huán)境光的干擾。

塑料板13、出口頂板14和出口活動(dòng)板15均采用黑色塑料擋板，使工作環(huán)境避免環(huán)境光的干擾，此外與外部環(huán)境隔離，防止粉塵進(jìn)入影響拍攝精度。

控制柜1上設(shè)有打開(kāi)按鈕20、關(guān)閉按鈕21和急停按鈕22的三個(gè)按鈕，三個(gè)按鈕控制對(duì)裝置的打開(kāi)和關(guān)閉。

本實(shí)用新型的實(shí)施例及其具體實(shí)施過(guò)程如下：

1)按下控制柜1上的打開(kāi)按鈕，啟動(dòng)整個(gè)裝置，此時(shí)控制器就給載物臺(tái)伺服電機(jī)3一個(gè)信號(hào)，就帶動(dòng)載物臺(tái)7向左移動(dòng)15cm，同時(shí)活動(dòng)板伺服電機(jī)12通過(guò)滑動(dòng)絲桿19帶動(dòng)塑料板13向上移動(dòng)25cm，然后把待測(cè)工件放在載物臺(tái)卡槽上固定。

將合格的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量工件安裝到載物臺(tái)7上，僅打開(kāi)載物臺(tái)7上方其中一側(cè)的平行光源8，通過(guò)工業(yè)相機(jī)11拍攝帶有標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量工件下輪廓的圖像。

2)開(kāi)始工件的測(cè)量，初始時(shí)出口活動(dòng)板15升到上部，載物臺(tái)7水平伸出到方形框架的出入口處，將待測(cè)工件放入載物臺(tái)7的卡槽，壓力傳感器檢測(cè)到待測(cè)工件的放入，控制柜1接收到壓力傳感器的信號(hào)，控制柜1發(fā)出控制信號(hào)控制載物臺(tái)伺服電機(jī)3向左運(yùn)動(dòng)15cm，帶動(dòng)載物臺(tái)回原位置，控制活動(dòng)板伺服電機(jī)3帶動(dòng)出口活動(dòng)板15向下移動(dòng)25cm，此時(shí)整個(gè)檢測(cè)完全完全封閉，確保檢測(cè)環(huán)境沒(méi)有環(huán)境光干擾。

3)分別打開(kāi)載物臺(tái)7上方兩側(cè)的平行光源8通過(guò)多點(diǎn)光源異步曝光采集獲得帶有待測(cè)工件上輪廓的圖像和帶有待測(cè)工件下輪廓的圖像。