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原文传递一种圆柱形空心管视觉检测设备及其检测方法

专利名称：	一种圆柱形空心管视觉检测设备及其检测方法
摘要：	本发明公开了一种圆柱形空心管视觉检测设备及其检测方法，其采用三个工业相机，分别从不同角度、利用不同打光技术，对圆柱形空心管工件进行拍照检测；由运动控制器控制排序组件、滚轮载物治具、下料传输组件执行各自动作，将待检测工件从半无序状态整理至有序状态，由图像采集组件对工件进行拍照处理，检测工件的毛刺、外表面、漏油孔等缺陷，从而能够精确定位分析圆柱形空心管工件工艺制程中发生的问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	浙江汉振智能技术有限公司
发明人：	童欣;陈贵
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-15T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910403309.8
公开号：	CN110057836A
代理机构：	杭州天勤知识产权代理有限公司
代理人：	王琛
分类号：	G01N21/952(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	310000 浙江省杭州市富阳区银湖街道富闲路9号银湖创新中心15号楼五层525室
主权项：	1.一种圆柱形空心管视觉检测设备，其特征在于：包括料仓、排序组件、第一图像采集组件、第二图像采集组件、滚轮载物治具、下料传输组件、运动控制器以及视觉控制器；其中：所述料仓用于存放待测工件，所述待测工件即为圆柱形空心管；所述排序组件用于对料仓内的待测工件进行排序，以便工件以单个连续姿态到达检测工位；所述第一图像采集组件在检测工位上对待测工件进行补光拍照，以采集空心管端面图像；所述第二图像采集组件在多组LED光源的补光条件下，通过滚轮载物治具转动，以采集空心管圆周表面图像；所述下料传输组件用于传送检测完成的工件，并剔除其中不合格的工件；所述运动控制器用于控制排序组件、第一图像采集组件、第二图像采集组件、滚轮载物治具、下料传输组件执行相应的动作；所述视觉控制器根据第一图像采集组件及第二图像采集组件所采集的图像，通过图像处理分析并与合格工件相关参数进行比对，以判断每一待测工件是否为合格工件并将结果反馈给运动控制器。 2.根据权利要求1所述的圆柱形空心管视觉检测设备，其特征在于：所述料仓顶部的入料口处设有一块移动挡板，通过调节移动挡板可改变入料口的开口大小，进而在倒料时能够限制待测工件的散落空间，使得待测工件有一定次序地堆叠在料仓中。 3.根据权利要求1所述的圆柱形空心管视觉检测设备，其特征在于：所述排序组件包括凸轮、模腔滚筒以及挡料插销，待测工件从料仓出料口出来沿导向板进入模腔滚筒，所述凸轮设置于导向板上，其转动时与到来的工件接触并使之腾起以避免卡料现象；所述模腔滚筒沿周向均匀分布内嵌有多个模腔，模腔以容纳待测工件以及与工件尺寸适配的填充件，以使得待测工件能够排列有序，定位准确；滚筒转动使得工件被传递至另一导向板上，所述挡料插销则设置于该导向板上且受运动控制器控制，用于对工件限位使其等待第一图像采集组件的检测。 4.根据权利要求1所述的圆柱形空心管视觉检测设备，其特征在于：所述第一图像采集组件包括一个面阵工业相机和一个高亮面光源，相机和光源分别位于检测工位的两侧且沿待测工件的轴向安装，光源发光平面垂线、待测工件轴线以及相机光轴相互平行。 5.根据权利要求3所述的圆柱形空心管视觉检测设备，其特征在于：在第一图像采集组件完成对待测工件图像检测后，挡料插销受控被撤下，工件沿着导向板滑落至滚轮载物治具上，所述滚轮载物治具由两组圆柱形滚轮组成，工件则被卡于两个滚轮之间；每一组滚轮由两个直径相同的圆形转盘组成，两个圆形转盘安装于同一旋转轴的两端，转盘的间距根据待测工件的长度进行调节，转盘外表面粘有防滑弹性贴膜；两组圆柱形滚轮的旋转轴平行且距离根据待测工件的直径进行调节，以满足待测工件能够平稳转动。 6.根据权利要求1所述的圆柱形空心管视觉检测设备，其特征在于：所述第二图像采集组件包括一个黑白线扫描工业相机、一个彩色线扫描工业相机、一个高亮LED线光源以及一个高亮LED点光源；其中，黑白线扫描工业相机安装于待测工件正上方，彩色线扫描工业相机安装于待测工件侧上方，两个相机的安装距离以及与待测工件的角度根据镜头参数、工件尺寸进行调节；高亮LED线光源安装于待测工件的侧上方，空间距离可上下左右调节；高亮LED点光源安装于待测工件轴向一侧，发光轴与待测工件轴线平行。 7.根据权利要求5所述的圆柱形空心管视觉检测设备，其特征在于：所述下料传输组件包括一链条和一个剔料气缸，所述链条绕置于滚轮载物治具的一组圆柱形滚轮的旋转轴上，链条上以固定间距设有多个倾斜凸起的扣片，其用于将工件从检测工位勾出；剔料气缸位于链条的一侧且受运动控制器控制，用于弹击不合格的工件以将其剔除至不合格工件收纳箱内。 8.一种如权利要求1～7任一权利要求所述圆柱形空心管视觉检测设备的检测方法，包括如下步骤： (1)利用图像采集组件对合格工件进行图像采集，根据合格工件已知的缺陷信息，设置各检测项所需的参数； (2)利用图像采集组件对待测工件进行图像采集，以获取包含待测工件缺陷信息的二维图像； (3)根据合格工件的图像信息和各项检测内容的参数，利用视觉控制器对待测工件的图像信息与合格工件的图像信息进行对比分析处理，计算出待测工件的缺陷信息； (4)对于任一缺陷，将待测工件与合格工件就该缺陷的信息进行比较，以判断出待测工件是否合格。 9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于：所述步骤(1)的具体实现过程为：首先，将合格工件放置于挡料插销处，由运动控制器打开高亮背光源，由面阵工业相机对工件采图；然后，将合格工件放置于滚轮载物治具上，由运动控制器打开高亮LED线光源并启动滚轮载物治具旋转，由黑白线扫描工业相机对工件采图；进而，由运动控制器打开高亮LED点光源并启动滚轮载物治具旋转，由彩色线扫描工业相机对工件采图；最后对每个相机采集到的图片设置检测区域及参数。 10.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于：所述步骤(2)的具体实现过程为：首先将适量的待测工件放入料仓中并保证工件无乱序姿态；然后由受控于运动控制器的排序组件、滚轮载物治具将工件传输至各检测工位，利用两组图像采集组件分别对工件进行拍摄采图，从而获取包含待测工件表面缺陷、毛刺、漏油孔等信息的图片。
所属类别：	发明专利