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原文传递顶针表面缺陷视频检测分选装置及分选方法

专利名称：	顶针表面缺陷视频检测分选装置及分选方法
摘要：	本发明提供了一种顶针表面缺陷视频检测分选装置，包括机架、顶针输送机构、废针吸取输送机构、分段程控环形灯、程序自动控制器以及工控机，所述程序自动控制器分别与所述顶针输送机构、所述废针吸取输送机构以及所述分段程控环形灯连接，所述摄像机构包括三个同处于第一平面并呈120°夹角设置的摄像头，所述工控机分别连接所述摄像头和所述程序自动控制器。本发明还提供了一种顶针表面缺陷视频检测分选方法。本发明的有益效果如下：判决较快，准确率较高；减少损坏待检测顶针，用三个摄像头按照120度角分布拍照，能做到无死角全覆盖，能够达到较好的识别效果。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	吉首大学
发明人：	陈善荣;曾庆立;吴启舟
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910242427.5
公开号：	CN109916856A
代理机构：	深圳市兴科达知识产权代理有限公司
代理人：	王翀;阳江军
分类号：	G01N21/47(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	416000 湖南省湘西土家族苗族自治州吉首市人民南路120号
主权项：	1.一种顶针表面缺陷视频检测分选装置，其特征在于，包括机架、固设于所述机架上的顶针输送机构、设置于所述顶针输送机构上方的废针吸取输送机构、固设于所述机架中间位置并位于所述顶针输送机构一侧旁的分段程控环形灯、程序自动控制器以及工控机，所述程序自动控制器分别与所述顶针输送机构、所述废针吸取输送机构以及所述分段程控环形灯连接，所述顶针输送机构包括用于承载顶针的顶针承载台，所述顶针承载台设有顶针检测点，所述顶针表面缺陷视频检测分选装置还包括环绕所述顶针承载台设置的摄像机构，所述摄像机构包括三个同处于第一平面并呈120°夹角设置的摄像头，三个所述摄像头的光轴的延长线相交于所述顶针检测点，所述工控机分别连接所述摄像头和所述程序自动控制器，当所述顶针位于所述顶针检测点时，所述顶针的中轴线与所述第一平面垂直设置且所述顶针的尖端锥形部分对准所述第一平面，所述分段程控环形灯设置于与所述第一平面相互平行的第二平面，所述分段程控环形灯的中轴线与位于所述顶针检测点的所述顶针的中轴线共线设置。 2.如权利要求1所述的顶针表面缺陷视频检测分选装置，其特征在于，所述顶针输送机构还包括第一步进电机、第一丝杆、轴承座以及输送导块，所述第一步进电机设置于所述第一丝杆的一端，所述第一丝杆通过所述轴承座固设于所述机架上，所述输送导块与所述第一丝杆活动连接并沿所述第一丝杆移动，所述顶针承载台固设于所述输送导块。 3.如权利要求1所述的顶针表面缺陷视频检测分选装置，其特征在于，还包括固设于所述机架一侧的导轨固定支架和固设于所述导轨固定支架的三根导轨，三根所述导轨中的一根呈直线型并竖直设置，另外两根所述导轨呈弧形且分设于竖直设置的所述导轨的两侧。 4.如权利要求3所述的顶针表面缺陷视频检测分选装置，其特征在于，所述摄像机构还包括摄像头固定支架，所述摄像头固定于所述摄像头固定支架的一端，所述摄像头固定支架的另外一端通过滑块活动连接所述导轨。 5.如权利要求4所述的顶针表面缺陷视频检测分选装置，其特征在于，所述废针吸取输送机构包括电磁吸取头、第二步进电机、第二丝杆以及废针回收盒，所述第二步进电机通过滑块连接竖直设置的所述导轨，所述电磁吸取头设置于所述第二丝杆的一端，所述第二丝杆的另一端与所述第二步进电机连接，所述废针回收盒固设于所述机架且位于所述第二丝杆的下方。 6.如权利要求1所述的顶针表面缺陷视频检测分选装置，其特征在于，所述第一平面与所述第二平面之间的间距等于所述顶针的尖端锥形部分长度的1.5倍。 7.如权利要求1所述的顶针表面缺陷视频检测分选装置，其特征在于，还包括设置在所述分段程控环形灯上的激光定位开关，所述激光定位开关与所述程序自动控制器连接。 8.一种如权利要求1所述的顶针表面缺陷视频检测分选装置的分选方法，其特征在于，包括如下步骤： S1、良品顶针数据采集； S11、采集良品顶针在分段程控环形灯各个亮灯段、预设曝光参数下的三个摄像头各自的照片； S12、在摄像头内预设定一个像素宽的直线作为参考线，按照预设的阀值对照片进行二值化处理； S13、提取照片内良品顶针反射光成像中心线，并计算该中心线与参考线的角度，中心线的长度像素值，以及中心线的法线方向上的宽度像素值数组； S14、提取摄像头正对灯光时良品顶针照片的两边线，计算两边线分别与参考线的角度以及边线拟合直线的法线方向上的边线偏移像素值数组，并将良品顶针的计算结果数据存盘到永久存储器上； S2、顶针自动检测； S21、采集待测顶针在分段程控环形灯各个亮灯段、预设曝光参数下的三个摄像头各自的照片； S22、在摄像头内预设定一个像素宽的直线作为参考线，按照预设的阀值对照片进行二值化处理； S23、提取照片内待测顶针反射光成像中心线，并计算该中心线与参考线的角度，中心线的长度像素值，以及中心线的法线方向上的宽度像素值数组； S24、提取摄像头正对灯光时良品顶针照片的两边线，计算两边线分别与参考线的角度以及边线拟合直线的法线方向上的边线偏移像素值数组，得到待测顶针的计算结果数据； S25、按照相似度，将待测顶针的计算结果数据与永久存储器内的良品顶针的计算结果数据进行对比，判断待测顶针是否合格。 9.如权利要求8所述的顶针表面缺陷视频检测分选装置的分选方法，其特征在于，在步骤S25中，若待测顶针合格，则执行如下步骤：由工控机的APP向所述程序自动控制器通过串口传送“换针”命令；由所述程序自动控制器控制所述激光定位开关中的激光发射器发射激光，同时检测所述的激光定位开关中的激光接收器接收到激光照射的信号，并控制所述顶针输送机构中的第一步进电机转动，带动顶针输送机构移动；通过程序自动控制器控制所述激光定位开关中的激光发射器停止发射激光，同时控制所述顶针输送机构中的考第一步进电机停止转动，将待测顶针置入待测位置；重复步骤S21至S25。 10.如权利要求8或9所述的顶针表面缺陷视频检测分选装置的分选方法，其特征在于，在步骤S25中，若待测顶针不合格，则执行如下步骤：通过所述程序自动控制器控制废针吸取输送机构的第二步进电机转动，使电磁吸取头移动到待检测顶针的上方；对电磁吸取头的线圈通电，使所述电磁吸取头吸附住所述待测顶针；通过程序自动控制器控制废针吸取输送机构的第二步进电机反向转动，使电磁吸取头移动到废针回收盒的上方；对电磁吸取头的线圈断电，使所述电磁吸取头吸附住所述待测顶针自由落下，落入废针回收盒中。
所属类别：	发明专利