一种汽车安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于汽车零件产品视觉检测领域，涉及一种汽车安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测装置。该装置中线阵镜头安装在线阵相机上，光源安装照射角度囊括整个线阵相机的采集视野，线阵相机连接到工业控制计算机PCI插槽中的数据采集卡上；工业控制计算机与PLC通过I/O通讯连接；力矩电机用于带动封条传送带和编码器转动，编码器对电机转速进行测量并向数据采集卡发送脉冲信号，CMOS光电传感器与PLC的数字量输入端相连用于检测封条相对位置，线阵相机根据PLC发出的外部触发信号及数据采集卡提供的脉冲信号完成图像的采集。本实用新型专利技术的装置能快速准确地实现封条尺寸非接触视觉检测，比传统人工测量方式更加精确、快速、稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测装置
本技术属于汽车零件产品视觉检测领域，涉及一种汽车安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测装置。
技术介绍
随着我国先进制造技术的快速发展，以及汽车电子等生产成本的降低，汽车在人们的日常生活中越来越普及，给人们的日常出行带来了极大的便利。安全气囊封条作为安全气囊的一个重要组成部分，其生产质量直接影响气囊的安全使用，如果封条长度、宽度、封条间距等超出范围，将会影响安全气囊在驾车紧急情况下的正常弹出。传统的气囊封条尺寸测量是人工采用游标卡尺等测量工具进行测量，存在检测不精确、效率低下的弊端。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供了一种基于机器视觉的安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测装置。本技术所采用的技术方案是：一种汽车安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测装置，包括图像采集模块和运动控制模块；所述的图像采集模块包含线阵相机、线阵镜头、光源和数据采集卡，线阵镜头安装在线阵相机上，光源安装照射角度囊括整个线阵相机的采集视野，线阵相机通过CameraLink通讯协议连接到工业控制计算机PCI插槽中的数据采集卡上；所述的运动控制模块包括力矩电机、编码器、CMOS光电传感器和PLC；工业控制计算机与PLC通过I/O通讯连接；力矩电机用于带动封条传送带和编码器转动，编码器对电机转速进行测量并向数据采集卡发送相应的脉冲信号，CMOS光电传感器与PLC的数字量输入端相连，用于检测封条的相对位置，线阵相机根据PLC发出的外部触发信号及数据采集卡提供的脉冲信号完成图像的采集。辅助设备模块包含挡板、支架和滚轮。上位机模块显示相机采集的图像、尺寸量和合格率。所述的光源最好采用Dome灯，打光方式为背部打光。所述的编码器可以采用绝对值式编码器。所述的挡板可以采用亚克力板。本技术结构呈现传送带式安装检测特点，充分体现了安全气囊封条的形状特征，便于安全气囊封条的快速准确的实现自动检测。附图说明图1是汽车安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测装置简化结构图。图2是汽车安全气囊封条检测示意图(包含需要拟合的5条直线和3个长度量)。图1中：1线阵相机；2线阵镜头；3传送带；4力矩电机；5PLC；6显示屏；7工业控制计算机；8CMOS传感器；9编码器；10光源。具体实施方式下面结合附图对本技术装置的具体实施方式做进一步的说明。获取图像过程：安全气囊封条共有三个长度量需要进行非接触式检测，检测位置的分布如图2所示。根据要求，首先将安全气囊封条布置到位，保证绝对值式增量编码器能采集到传送带的电机转速，实时触发线阵相机进行拍照，当线阵相机拍得完整的图片之后根据灰度变化提取出封条的边缘。先过封条的两条宽边进行亚像素精度拟合，拟合的直线名称为L1、L2，拟合之后求取两条亚像素边缘对的距离D1,2，此距离即为封条的长度；过封条的两条长边进行亚像素精度边缘拟合，拟合后的直线名称称为L3、L4，拟合之后求取两条亚像素边缘对的距离D3,4，此距离即为封条宽度；以直线L2为基础，再次拟合间隔封条的紧邻宽边出另外一条直线L5，拟合之后求取两条亚像素边缘对的距离D2,5。开始检测时，首先人工将安全气囊封条安装到位，固定好力矩电机与亚克力板的位置，分别调节第一力矩电机、第二力矩电机的速度。正式启动后，力矩电机带动封条传送带转动，绝对值式增量编码器在封条传送带的牵引下，每转动一圈向数据采集卡传送5000个脉冲，触发线阵相机拍摄完整图像。获得图像后处理：(1)校准与标定线阵相机，选用0.5mm*0.5mm规格的棋盘格标定板，采用非线性校正模式，校正透视畸变和平面畸变；具体步骤是，采集包含有标定板的图像，从不同的角度取像，通过对采集的图像的分析，生成标定文件，将标定文件信息载入上位机模板。(2)采集图像并搜索得模板后进行定位，采用定位函数离线安全气囊封条的边缘特征，根据模板与匹配图像的对应关系，搜索到封条边缘的坐标信息。(3)图像处理，如图2所示，共有3个标志位，分别是D1,2、D3,4、D2,5。需要对这三个标志位进行测量，以此判断封条是否符合气囊生产的要求。在短边相应的边缘区域采用最小二乘法拟合封条短边边缘，得到短边边缘对的特征，使用边缘对距离测量函数测得边缘对距离D1,2；在长边相应的边缘区域采用最小二乘法拟合封条长边边缘，得到长边边缘对的特征，再次使用边缘对距离测量函数测得边缘对距离D3,4；拟合其中一个封条的宽边出一条直线，再次拟合间隔封条的紧邻宽边得出另外一条直线，拟合之后求取两条亚像素边缘对的距离D2,5。由于非接触式检测装备存在一部分的人为偏差，所以在第一轮调试测试中，需要将挡板、滚轮、力矩电机机械装置安装固定，保证力矩电机在高速运转时，安全气囊封条不会因为空气阻力导致震荡、偏移。上位机可以实时显示相机采集的图像、尺寸数据，并将数据生成报表以便后续查询检索使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测装置，其特征在于，包括图像采集模块和运动控制模块；所述的图像采集模块包含线阵相机、线阵镜头、光源和数据采集卡，线阵镜头安装在线阵相机上，光源安装照射角度囊括整个线阵相机的采集视野，线阵相机通过CameraLink通讯协议连接到工业控制计算机PCI插槽中的数据采集卡上；所述的运动控制模块包括力矩电机、编码器、CMOS光电传感器和PLC；工业控制计算机与PLC通过I/O通讯连接；力矩电机用于带动封条传送带和编码器转动，编码器对电机转速进行测量并向数据采集卡发送相应的脉冲信号，CMOS光电传感器与PLC的数字量输入端相连，用于检测封条的相对位置，线阵相机根据PLC发出的外部触发信号及数据采集卡提供的脉冲信号完成图像的采集。

【技术特征摘要】
1.一种汽车安全气囊封条尺寸非接触式视觉检测装置，其特征在于，包括图像采集模块和运动控制模块；所述的图像采集模块包含线阵相机、线阵镜头、光源和数据采集卡，线阵镜头安装在线阵相机上，光源安装照射角度囊括整个线阵相机的采集视野，线阵相机通过CameraLink通讯协议连接到工业控制计算机PCI插槽中的数据采集卡上；所述的运动控制模块包括力矩电机、编码器、CMOS光电传感器和PLC；工业控制计算机与PLC通过I/O通讯连接；力矩电机用于带动封条传送带和编码器转动，编码器对电机转速进行测量并向数据采集卡发送相应的脉冲信号，CMOS光电传感器与PLC的数字量输入端相连，用于检测封条的相对位置，线阵相机根据PLC发出的外部触发信号及数据采集卡提供的脉冲信号完成图像的采集。2.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张相胜，王甫姜，焦鹏，叶小玮，潘丰，王振宇，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32