汽车发动机涡轮壳表面缺陷的机器视觉检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种汽车发动机涡轮壳表面缺陷的机器视觉检测装置及方法，属于工业自动化检测领域。该装置包括工业摄像机、组合光源系统、运动工作台、主控系统及显示器，检测时通过专用夹具将涡轮壳工件定位安装于一维运动工作台上，工件沿工作台直线运动到各检测工位，组合光源系统分别采用明域和暗域照明方式对工件打光，工业摄像机采集工件表面缺陷图像并传送给主控系统，主控系统调用不同的缺陷检测模块，确定表面缺陷的位置、类型和尺度，并给出合格性判定结果。本发明专利技术实现了汽车发动机涡轮壳产品表面缺陷自动化检测，提高了检测精度和效率，并大幅降低了行业劳动成本。

Machine vision inspection device and method for automobile engine turbine shell surface defect

The invention discloses a machine vision detecting device and method for the surface defect of the turbine shell of an automobile engine, which belongs to the field of industrial automation detection. The device includes a combination of industrial camera, light source system, motion worktable, control system and display detection by a special fixture will be installed in the turbine shell workpiece positioning of one dimensional motion worktable, workpiece along the linear motion table to each inspection station, a combination of light source system respectively by Ming domain and dark field illumination on the workpiece polishing and the surface defects of the workpiece image acquisition camera industry and transmitted to the main control system, defect detection module of main control system calls, to determine the surface defects of the position, type and scale, and gives the results of qualified judgment. The invention realizes the automatic detection of the surface defects of the automobile engine turbine shell, improves the detection accuracy and efficiency, and greatly reduces the labor cost of the industry.

【技术实现步骤摘要】
汽车发动机涡轮壳表面缺陷的机器视觉检测装置及方法
本专利技术属于工业自动化检测领域，具体是一种汽车发动机涡轮壳表面缺陷的机器视觉检测装置及方法。
技术介绍
近年来，随着德国“工业4.0”和我国“中国制造2025”等制造业国家战略的推出，世界各国对产品质量和制造过程的智能化水平提出了越来越高的要求，制造业市场竞争也日趋激烈。为了保证产品的质量和经济效益，先进控制和优化控制纷纷被应用于工业过程中。汽车制造业作为我国国民经济的重要支柱产业，一直以来对智能制造的需求最为迫切，同时它也是智能制造技术应用最为广泛的领域。然而，无论是在先进控制策略的应用过程中还是对产品质量的直接控制过程中，对汽车整车及其零配件的质量变量进行准确的在线测量都是至关重要却又十分困难的。受工艺或技术方面的限制，一些重要的过程参数和质量指标均难以甚至无法实现高精度在线检测。以汽车发动机涡轮壳产品为例，其表面缺陷是影响产品抗疲劳强度以及产品装配、使用的重要因素，而目前行业内对涡轮壳产品表面缺陷仍采用的是人工离线方法进行检测，检测效率低、工人劳动强度大，且特别容易产生误检。为此，国内外很多从事智能检测技术研究的专家尝试了各种本文档来自技高网...

【技术保护点】
汽车发动机涡轮壳表面缺陷的机器视觉检测装置，它包括：专用夹具，用于将被测涡轮壳工件(101)装夹于运动工作台上；运动工作台，用于将装夹后的被测涡轮壳工件(101)传送至第一检测工位和第二检测工位；组合光源系统，用于对被测涡轮壳工件(101)表面进行准确的光照补偿；工业摄像机，用于采集被测涡轮壳工件(101)表面缺陷图像；主控系统(113)，用于控制运动工作台、组合光源系统及工业摄像机的协调工作，并对工业摄像机采集的表面缺陷图像进行处理和缺陷检测；显示器(114)，用于实时输出被测涡轮壳工件(101)在第一检测工位和第二检测工位上的表面缺陷图像及其检测结果。

【技术特征摘要】
1.汽车发动机涡轮壳表面缺陷的机器视觉检测装置，它包括：专用夹具，用于将被测涡轮壳工件(101)装夹于运动工作台上；运动工作台，用于将装夹后的被测涡轮壳工件(101)传送至第一检测工位和第二检测工位；组合光源系统，用于对被测涡轮壳工件(101)表面进行准确的光照补偿；工业摄像机，用于采集被测涡轮壳工件(101)表面缺陷图像；主控系统(113)，用于控制运动工作台、组合光源系统及工业摄像机的协调工作，并对工业摄像机采集的表面缺陷图像进行处理和缺陷检测；显示器(114)，用于实时输出被测涡轮壳工件(101)在第一检测工位和第二检测工位上的表面缺陷图像及其检测结果。2.根据权利要求1所述的汽车发动机涡轮壳表面缺陷的机器视觉检测装置，其特征在于：所述主控系统包括：第一检测模块，用于检测被测涡轮壳工件(101)出气法兰面和中间壳端面的表面磕碰、疏松、塌边及渣孔类缺陷；第二检测模块，用于检测被测涡轮壳工件(101)出气法兰面和中间壳端面的表面划痕、磨痕及裂纹类缺陷；第三检测模块，用于检测被测涡轮壳工件(101)涡轮曲线孔的表面缺陷。3.根据权利要求1或2所述的汽车发动机涡轮壳表面缺陷的机器视觉检测装置，其特征在于：所述专用夹具包括工件夹具(109)，被测涡轮壳工件(101)通过工件夹具(109)安装在运动滑座(110)上，运动滑座(110)在电机驱动下沿底座(108)上的直线导轨往返运动；所述运动工作台包括运动滑座(110)，运动滑座(110)上安装有遮光板(112)，遮光板(112)在运动滑座(110)移动过程中触发第一光电开关(111)和第二光电开关(203)，第一光电开关(111)和第二光电开关(203)检测运动滑座(110)是否到达指定检测工位；所述组合光源系统包括低角度光源(104)、高角度光源(105)和面光源(205)，低角度光源(104)以暗域照明方式对被测涡轮壳工件(101)打光，高角度光源(105)以明域照明方式对被测涡轮壳工件(101)打光，面光源(205)以明域照明方式对被测涡轮壳工件(101)打光；两个所述低角度光源(104)由直线运动机构(103)驱动在被测涡轮壳工件(101)两侧合拢或分开；所述工业摄像机包括第一工业摄像机(106)和第二工业摄像机(201)，第一工业摄像机(106)采集被测涡轮壳工件(101)出气法兰面和中间壳端面这两个位置上的表面缺陷图像，并通过接口将图像传送给主控系统(113)，第二工业摄像机(201)采集被测涡轮壳工件(101)涡轮曲线孔的表面缺陷图像，并通过接口将图像传送给主控系统(113)。4.根据权利要求3所述的汽车发动机涡轮壳表面缺陷的机器视觉检测装置，其特征在于：两个所述低角度光源(104)安装在低角度光源安装机构(102)上，低角度光源安装机构(102)沿直线运动机构(103)移动；所述高角度光源(105)通过第一安装机构(107)安装在底座(108)上；所述面光源(205)通过光源安装机构(204)安装在底座(108)上。5.根据权利要求3所述的汽车发动机涡轮壳表面缺陷的机器视觉检测装置，其特征在于：所述第一工业摄像机(106)通过第一安装机构(107)安装在底座(108)上；所述第二工业摄像机(201)通过第二安装机构(202)安装在底座(108)上。6.根据权利要求3所述的汽车发动机涡轮壳表面缺陷的机器视觉检测装置，其特征在于：所述第一光电开关(111)...

【专利技术属性】
技术研发人员：余厚云，李克斌，周申江，叶剑杰，江海勇，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，南京航空航天大学无锡研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32