條形工件表面缺陷全方位視覺(jué)在線檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】
[技術(shù)領(lǐng)域]
[0001]本發(fā)明涉及工件表面缺陷視覺(jué)檢測(cè)和自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種條形工件表面缺陷全方位視覺(jué)在線檢測(cè)系統(tǒng)。
[【背景技術(shù)】]
[0002]在很多工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)生產(chǎn)的工件的表面質(zhì)量有嚴(yán)格要求，需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)工件表面嚴(yán)重缺陷以便停機(jī)檢修，避免材料和能源的浪費(fèi)，或?qū)σ慌蔚漠a(chǎn)品做出質(zhì)量評(píng)估，只有表面質(zhì)量評(píng)估達(dá)標(biāo)，才能成為合格產(chǎn)品。條形工件一般有多個(gè)表面需要檢測(cè)，而且在生產(chǎn)過(guò)程中以一定的速度移動(dòng)，所以檢測(cè)設(shè)備需要快速連續(xù)的對(duì)工件表面進(jìn)行檢測(cè)，并且能快捷方便移入生產(chǎn)線且不對(duì)現(xiàn)有的自動(dòng)化生產(chǎn)線進(jìn)行改造。
[0003]例如:密封條是以橡膠或各種塑料為原材料，口型各異，在現(xiàn)實(shí)生活中起各種密封作用的一種橡塑產(chǎn)品。密封條被廣泛的應(yīng)用于生活中的方方面面，如我們最熟悉的門窗的密封，汽車、輪船以及工業(yè)機(jī)械的密封等。近幾年來(lái)隨著汽車的飛速發(fā)展，人們對(duì)密封條的質(zhì)量要求越來(lái)越高，密封條表面缺陷具體表現(xiàn)為:凸點(diǎn)、氣泡、凹凸不平、毛邊等，有四個(gè)表面需要檢測(cè)，而且待檢測(cè)表面一直在沿著生產(chǎn)線方向連續(xù)更新變動(dòng)，這在實(shí)施上存在一定的困難。傳統(tǒng)的人工檢測(cè)方法檢測(cè)速度慢、精度不統(tǒng)一、勞動(dòng)量大等，已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代高速自動(dòng)化生產(chǎn)線的需要，而機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)具有非接觸、在線實(shí)時(shí)、速度快、精度合適、現(xiàn)場(chǎng)抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，使密封條表面缺陷的高效在線檢測(cè)成為可能。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004]本發(fā)明的目的就是要克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷與不足，提供一種條形工件表面缺陷全方位視覺(jué)在線檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工件表面缺陷自動(dòng)、全方位、高效、高精、在線和實(shí)時(shí)性的檢測(cè)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)工件表面的嚴(yán)重缺陷并作出相應(yīng)處理，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度和勞動(dòng)成本，提高了工件的產(chǎn)品質(zhì)量。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的條形工件表面缺陷全方位視覺(jué)在線檢測(cè)系統(tǒng)，包括基座2，所述基座2頂端裝有兩根長(zhǎng)支撐柱4和兩根短支撐柱5，所述基座2底端裝有用于調(diào)平的腳釘3，所述長(zhǎng)支撐柱4上安裝有可上下移動(dòng)的上粗調(diào)定位平臺(tái)6和下粗調(diào)定位平臺(tái)8，所述上粗調(diào)定位平臺(tái)6、下粗調(diào)定位平臺(tái)8上分別安裝有微調(diào)滑臺(tái)11，所述長(zhǎng)支撐柱4與短支撐柱5之間安裝有可上下移動(dòng)的中粗調(diào)定位平臺(tái)7，所述中粗調(diào)定位平臺(tái)7的高度低于上粗調(diào)定位平臺(tái)6但高于下粗調(diào)定位平臺(tái)8，所述中粗調(diào)定位平臺(tái)7上位于長(zhǎng)支撐柱4一側(cè)裝有微調(diào)滑臺(tái)11，所述中粗調(diào)定位平臺(tái)7另一側(cè)裝有翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上裝有微調(diào)滑臺(tái)11，所述微調(diào)滑臺(tái)11上分別固定有成像系統(tǒng)，所述成像系統(tǒng)包括CCD相機(jī)13和光源14。
[0006]所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為一插入中粗調(diào)定位平臺(tái)7側(cè)面凹槽內(nèi)的活動(dòng)翻板10，所述活動(dòng)翻板10可繞其兩端的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
[0007]所述微調(diào)滑臺(tái)11上安裝有固定架12，所述CXD相機(jī)13和光源14通過(guò)固定架12安裝在微調(diào)滑臺(tái)11上。
[0008]所述固定架12包括固定塊一 15、固定塊二 16、相機(jī)托架17、光源托架18、光源長(zhǎng)支架19和光源短支架20，所述固定塊一 15安裝在微調(diào)滑臺(tái)11上，所述固定塊二 16上設(shè)有轉(zhuǎn)軸二，所述相機(jī)托架17、光源托架18安裝在固定塊二 16上并繞其轉(zhuǎn)軸二旋轉(zhuǎn)，所述相機(jī)托架17上安裝有CCD相機(jī)13，所述光源托架18上通過(guò)光源長(zhǎng)支架19、光源短支架20安裝有光源14。
[0009]所述CCD相機(jī)13作為圖像采集模塊通過(guò)線路連接圖像處理模塊，所述圖像處理模塊包括圖形濾波模塊、圖像增強(qiáng)模塊、圖像分割模塊以及圖像邊緣檢測(cè)模塊。
[0010]所述CXD相機(jī)13采用黑白或彩色的線陣CXD相機(jī)。
[0011]所述光源14為線陣光源、面陣光源或LED光源。
[0012]所述光源14為節(jié)能燈光源、鹵素光源、單色光源、三基色光源、紅外線光源、紫外線光源或X射線光源。
[0013]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，能自動(dòng)、全方位、高效、高精、在線和實(shí)時(shí)性的檢測(cè)出自動(dòng)化生產(chǎn)線上工件表面的缺陷，特別是針對(duì)有四個(gè)待檢表面的條形工件在生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)時(shí)在線的檢測(cè)；其中，該視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的機(jī)械支撐裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、簡(jiǎn)單新穎、拆裝方便，易于與自動(dòng)化生產(chǎn)線相結(jié)合，受生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)影響小，可移植性強(qiáng)。
[【附圖說(shuō)明】]
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本發(fā)明中成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是本發(fā)明中翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是本發(fā)明的工作狀態(tài)示意圖一；
[0018]圖5是本發(fā)明的工作狀態(tài)示意圖二；
[0019]圖6是本發(fā)明的圖像處理原理總框圖；
[0020]圖7是本發(fā)明的圖像處理流程圖；
[0021]圖中:1、工件2、基座3、腳釘4、長(zhǎng)支撐柱5、短支撐住6、上粗調(diào)定位平臺(tái)7、中粗調(diào)定位平臺(tái)8、下粗調(diào)定位平臺(tái)9、鎖緊螺栓10、活動(dòng)翻板11、微調(diào)滑臺(tái)12、固定架13、相機(jī)14、光源15、1號(hào)固定塊16、2號(hào)固定塊17、相機(jī)托架18、光源托架19、光源長(zhǎng)支架20、光源短支架21、定位擋塊。
[【具體實(shí)施方式】]
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作以下進(jìn)一步說(shuō)明:
[0023]如附圖所示，本發(fā)明提供的條形工件表面缺陷全方位視覺(jué)在線檢測(cè)系統(tǒng)，包括基座2，基座2頂端裝有兩根長(zhǎng)支撐柱4和兩根短支撐柱5，基座2底端裝有用于調(diào)平的腳釘3，長(zhǎng)支撐柱4上安裝有可上下移動(dòng)的上粗調(diào)定位平臺(tái)6和下粗調(diào)定位平臺(tái)8，上粗調(diào)定位平臺(tái)6、下粗調(diào)定位平臺(tái)8上分別安裝有微調(diào)滑臺(tái)11，長(zhǎng)支撐柱4與短支撐柱5之間安裝有可上下移動(dòng)的中粗調(diào)定位平臺(tái)7，中粗調(diào)定位平臺(tái)7的高度低于上粗調(diào)定位平臺(tái)6但高于下粗調(diào)定位平臺(tái)8，中粗調(diào)定位平臺(tái)7上位于長(zhǎng)支撐柱4 一側(cè)裝有微調(diào)滑臺(tái)11，中粗調(diào)定位平臺(tái)7另一側(cè)裝有翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上裝有微調(diào)滑臺(tái)11，微調(diào)滑臺(tái)11上分別固定有成像系統(tǒng)，成像系統(tǒng)包括CXD相機(jī)13和光源14，CXD相機(jī)13采用黑白或彩色的線陣CXD相機(jī)。
[0024]其中，微調(diào)滑臺(tái)11上安裝有固定架12，C⑶相機(jī)13和光源14通過(guò)固定架12安裝在微調(diào)滑臺(tái)11上；該固定架12包括固定塊一 15、固定塊二 16、相機(jī)托架17、光源托架18、光源長(zhǎng)支架19和光源短支架20，固定塊一 15安裝在微調(diào)滑臺(tái)11上，固定塊二 16上設(shè)有轉(zhuǎn)軸二，相機(jī)托架17、光源托架18安裝在固定塊二 16上并繞其轉(zhuǎn)軸二旋轉(zhuǎn)，相機(jī)托架17上安裝有CXD相機(jī)13，光源托架18上通過(guò)光源長(zhǎng)支架19、光源短支架20安裝有光源14。
[0025]本發(fā)明包括表面缺陷圖像采集硬件系統(tǒng)和缺陷檢測(cè)軟件系統(tǒng)；表面缺陷圖像采集硬件系統(tǒng)包括四個(gè)由CCD相機(jī)和光源組成的成像系統(tǒng)和相應(yīng)的機(jī)械支撐裝置。其中，機(jī)械支撐裝置用于固定CCD相機(jī)13和光源14并調(diào)節(jié)它們與工件I的相對(duì)位置；基座2裝有兩根長(zhǎng)支撐柱4、兩個(gè)短支撐住5和四個(gè)用于調(diào)平的腳釘3，將腳釘3旋進(jìn)旋出可調(diào)整四個(gè)相機(jī)13構(gòu)成的工作平面平行于工件截面；上粗調(diào)定位平臺(tái)6和下粗調(diào)定位平臺(tái)8安裝在長(zhǎng)支撐柱4上，其上各安裝一個(gè)微調(diào)滑臺(tái)11，上、下粗調(diào)定位平臺(tái)可沿支撐柱上下調(diào)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)上下相機(jī)13相對(duì)工件I的位置的粗調(diào)，當(dāng)調(diào)節(jié)至所需位置時(shí)，通過(guò)鎖緊螺栓9鎖緊定位，中粗調(diào)定位平臺(tái)同時(shí)安裝在長(zhǎng)支撐柱4和短支撐柱5上，也可沿支撐柱上下調(diào)動(dòng)，其左側(cè)安裝有一個(gè)微調(diào)滑臺(tái)11，右側(cè)有一翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為一插入中粗調(diào)定位平臺(tái)7右側(cè)面凹槽內(nèi)的活動(dòng)翻板10，活動(dòng)翻板10可繞其兩端的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；通過(guò)粗調(diào)定位平臺(tái)和微調(diào)滑臺(tái)11協(xié)同調(diào)節(jié)，可將CCD相機(jī)鏡頭快速精確調(diào)節(jié)至距待測(cè)工件I表面所需距離的位置，以獲得最佳的成像效果；固定架12安裝在微調(diào)滑臺(tái)11上，用于固定CCD相機(jī)13和光源14，并可實(shí)現(xiàn)CCD相機(jī)13和光源14多角度的調(diào)節(jié)，以獲得最佳的成像角度和照明角度。
[0026]如附圖2所示為相機(jī)13和光源14在微調(diào)滑臺(tái)11上的