基于图像处理的光纤金属件表面缺陷在线检测装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了基于图像处理的光纤金属件表面缺陷在线检测装置和方法，包括振动盘、直线送料器、工件分类机构、缺陷检测机构、剔除机构和控制器，所述的工件分类机构包括有电机和载物圆盘，所述的载物圆盘为透明圆盘，电机竖直设置在载物圆盘底部中心位置；所述的缺陷检测机构包括位光电开关和多个相机组。本发明专利技术通过采用玻璃传送盘进行工件传送，不仅减小了检测设备的体积而且提高了检测速度，尤其结合监控系统在不改变工件姿态的情况下，完成对光纤金属件的全方位检测；搭配采用图像处理的方法来判断光纤金属件表面缺陷速度更快、精度更高。本发明专利技术解提高检测精度和检测速度，降低检测成本提高企业竞争力。

【技术实现步骤摘要】
基于图像处理的光纤金属件表面缺陷在线检测装置和方法
本专利技术涉及金属件表面缺陷检测
，尤其涉及基于图像处理的光纤金属件表面缺陷在线检测装置和方法。
技术介绍
目前，光纤金属件是光纤连接器中非常重要的部件，其结构和性能的优劣直接影响光纤连接器的使用。光纤金属件主要生产工艺为机械加工、冲压、粉末冶金等，在生产过程中受制造工艺影响，部分光纤金属件存在压痕、毛刺、污渍、尺寸不符、粗糙度不达标等缺陷，不合格的金属件会导致光纤连接器变形、连接光纤时受阻、变形，从而影响组装件的性能和光纤的正常传输，甚至在用于网络安全领域时可能会产生严重的后果，给企业带来巨大的经济损失和信誉风险。在实际生产中需要对光纤金属件进行全检，包括压痕、毛刺、污渍、粗糙度和尺寸等检测。如果表面有缺陷的光纤金属件流入下个生产工序，可能会导致和其他光纤金属件组装时受阻、变形等问题，影响组装件的性能和寿命。然后，现阶段光纤金属件表面缺陷检测的方法主要还是工人肉眼检测。人工肉眼检测存在很多缺点：人工检测速度慢，长时间监测还会给工人的身体健康造成影响；由于工件尺寸只有几毫米，工人凭借直观观测对表面压痕和尺寸进行检测，会产生很大的误差，造成光纤金属件质量参差不齐；随着同行竞争压力和工人工资的增长，人工检测成本越来越高；仅仅依靠工人肉眼进检测，势必会导致漏检率高、产品的总体质量下降，将会损害公司信誉和经济利益。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于图像处理的光纤金属件表面缺陷在线检测装置和方法，能够提高检测的速度、精度，降低企业生产成本。本专利技术采用的技术方案为：基于图像处理的光纤金属件表面缺陷在线检测装置，包括振动盘、直线送料器、工件分类机构、缺陷检测机构、剔除机构和控制器，所述的工件分类机构包括有电机和载物圆盘，所述的载物圆盘为透明圆盘，电机竖直设置在载物圆盘底部中心位置；所述的缺陷检测机构包括位光电开关和多个相机组，所述的光电检测开关通过支架固定设置在载物圆盘的一侧，多个相机组分别设置在载物圆盘的下方、上方或侧面，且光电检测开关检测所在的检测位置在多个相机组所在位置的上游，剔除机构设置在多个相机组的下游，用于剔除不合格的金属件；所述的振动盘的出料口通过直线送料器与透明圆盘进行物料传递；所述的控制器包括有PLC、控制面板和上位机，所述的控制面板和上位机的输出端分别连接PLC的输入端，PLC的输出端分别控制连接电机、光电开关、多个相机组和剔除机构的控制输入端，所述的光电开关和多个相机组的输出端分别连接上位机的输入端。所述的剔除机构包括空气压缩机、高压喷嘴和电磁阀，所述的高压喷嘴通过电磁阀与空气压缩机气路相连，电磁阀的输入端连接PLC的控制输出端。所述的光电开关为多个，每个光电开关与相机组所在的位置沿载物圆盘间隔设置。还包括有下料装置，所述的下料装置为一挡杆，所述的档杆水平设置在载物圆盘的上方，且与档杆的指向与其下方载物圆盘圆周来料方向夹角为90°-60°。还包括有缺陷收集框和合格收集框，所述的缺陷收集框和合格收集框固定设置在载物圆盘的一侧，且废品收集框与喷嘴对应设置，合格收集框与档杆对应设置。所述的透明圆盘为透明玻璃圆盘，且透明玻璃圆盘中具有耐磨玻璃粉。一种基于权利要求1所述的基于图像处理的光纤金属件表面缺陷在线检测装置的检测方法，包括如下步骤：S01：将待检测光纤金属件放入振动盘中，无序分布的待检测光纤金属件并沿轨道缓慢移动，直至出料口，然后通过直线送料器传送至载物圆盘上；由于振动盘轨道机构的作用，送至出料口的光纤金属件全部以上端面向上的姿态进入直线送料设备，最后传送到玻璃传送盘上；S02：待检测光纤金属件随着载物圆盘转动进行移动，当转动到检测工位时，光电开关感应到所述待检测光纤金属件到位，产生初始感应信号，并发送感应信号至PLC处理器；S03：所述PLC处理器根据所述初始感应信号产生多个控制信号，分别到多个相机组，且根据相机组的位置进行延时控制，使待检测光纤金属件移动到相机组位置时，相机组正好触发拍照，并分别把拍到的当前待检测光纤金属件的端面图像信息发送到上位机；S04：所述上位机分别对接收到的多个相机组发送的图像信息进行图像处理，判断所述待检测光纤金属件完整性；S05：上位机对多个相机组拍摄的图像信息经过分析后，如果其中有一个相机组拍摄的图像信息显示不合格，则表明当前待检测光纤金属件不完整，则上位机LabVIEW分析模块向PLC发送处理信号，PLC接收到处理信号后，PLC发送控制信号到剔除装置进行当前检测的待检测光纤金属件进行剔除，无需后续相机组再对其进行检测；否则，如果多个相机组拍摄的图像信息经过分析后均为合格，则代表当前待检测光纤金属件完整，则上位机LabVIEW分析模块不向PLC发送处理信号，PLC无需动作，当待检测光纤金属件随着载物圆盘转动到档杆位置时，会被档杆自动导离载物圆盘，从而完成当前待检测光纤金属件的检测；S06：重复上述步骤，直到振动盘中所有待检测光纤金属件检测完毕。在所述步骤S04中，判断所述待检测光纤金属件完整，具体包括：预处理阶段：a.使用分量法对所述图像信息进行图像灰度变换，采用直方图均衡化法对工件表面图像增强；b.使用双边滤波法对经过所述a处理后的所述图像信息进行平滑滤波处理，消减图像采集、获取和储存过程中噪声；c.使用全局阈值法对经过所述b处理后的所述图像信息进行阈值分割；区域提取阶段：d.采用Canny算子对经过所述c处理后的所述图像信息进行边缘检测，提取感兴趣区域；e.针对所述感兴趣区域，通过轮廓跟踪法提取需要检测的表面区域；根据所述待检测光纤金属件的表面缺陷的数目、形状以及分布的特点，结合数学形态学和像素计数面积法对缺陷进行量化，得到量化值，并将所述量化值与设定的阈值进行比较；判断阶段：当所述量化值大于所述阈值，则判断所述待检测光纤金属件为缺陷工件；当所述量化值不大于所述阈值，则判断所述待检测光纤金属件为合格工件。还具有步骤S03中当前待检测光纤金属件的端面图像信息具体包括所述待检测光纤金属件的下端面、上端面、前侧面、后侧面和金属件的上台阶面、下台阶面。所述步骤S05中还包括如下步骤：当前待检测光纤金属件完成检测时，所述PLC处理器会对合格信息进行统计，并发送此信息到显示器进行实时显示。本专利技术通过采用玻璃传送盘进行工件传送，不仅减小了检测设备的体积而且提高了检测速度，同时，玻璃传送盘使用寿命长、节约运行成本；尤其是结合监控系统在不改变工件姿态的情况下，完成对光纤金属件的全方位检测；搭配采用图像处理的方法来判断光纤金属件表面缺陷速度更快、精度更高。满足公司对产品质量和产品效益的要求。本专利技术解决了光纤金属件表面缺陷人工检测精度低、检测速度慢和检测成本高等问题，本专利技术可以提高检测精度和检测速度，并且可以降低检测成本提高企业竞争力，为企业带来更多经济效益和树立良好的信誉。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1和2所示，本专利技术包括振动盘2、直线送料器18、工件分类机构、缺陷检测机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于图像处理的光纤金属件表面缺陷在线检测装置，其特征在于：包括振动盘、直线送料器、工件分类机构、缺陷检测机构、剔除机构和控制器，所述的工件分类机构包括有电机和载物圆盘，所述的载物圆盘为透明圆盘，电机竖直设置在载物圆盘底部中心位置；所述的缺陷检测机构包括位光电开关和多个相机组，所述的光电检测开关通过支架固定设置在载物圆盘的一侧，多个相机组分别设置在载物圆盘的下方、上方或侧面，且光电检测开关检测所在的检测位置在多个相机组所在位置的上游，剔除机构设置在多个相机组的下游，用于剔除不合格的金属件；所述的振动盘的出料口通过直线送料器与透明圆盘进行物料传递；所述的控制器包括有PLC、控制面板和上位机，所述的控制面板和上位机的输出端分别连接PLC的输入端，PLC的输出端分别控制连接电机、光电开关、多个相机组和剔除机构的控制输入端，所述的光电开关和多个相机组的输出端分别连接上位机的输入端。

【技术特征摘要】
1.基于图像处理的光纤金属件表面缺陷在线检测装置，其特征在于：包括振动盘、直线送料器、工件分类机构、缺陷检测机构、剔除机构和控制器，所述的工件分类机构包括有电机和载物圆盘，所述的载物圆盘为透明圆盘，电机竖直设置在载物圆盘底部中心位置；所述的缺陷检测机构包括位光电开关和多个相机组，所述的光电检测开关通过支架固定设置在载物圆盘的一侧，多个相机组分别设置在载物圆盘的下方、上方或侧面，且光电检测开关检测所在的检测位置在多个相机组所在位置的上游，剔除机构设置在多个相机组的下游，用于剔除不合格的金属件；所述的振动盘的出料口通过直线送料器与透明圆盘进行物料传递；所述的控制器包括有PLC、控制面板和上位机，所述的控制面板和上位机的输出端分别连接PLC的输入端，PLC的输出端分别控制连接电机、光电开关、多个相机组和剔除机构的控制输入端，所述的光电开关和多个相机组的输出端分别连接上位机的输入端。2.根据权利要求1所述的基于图像处理的光纤金属件表面缺陷在线检测装置，其特征在于：所述的剔除机构包括空气压缩机、高压喷嘴和电磁阀，所述的高压喷嘴通过电磁阀与空气压缩机气路相连，电磁阀的输入端连接PLC的控制输出端。3.根据权利要求2所述的基于图像处理的光纤金属件表面缺陷在线检测装置，其特征在于：所述的光电开关为多个，每个光电开关与相机组所在的位置沿载物圆盘间隔设置。4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的基于图像处理的光纤金属件表面缺陷在线检测装置，其特征在于：还包括有下料装置，所述的下料装置为一挡杆，所述的档杆水平设置在载物圆盘的上方，且与档杆的指向与其下方载物圆盘圆周来料方向夹角为90°-60°。5.根据权利要求4所述的基于图像处理的光纤金属件表面缺陷在线检测装置，其特征在于：还包括有缺陷收集框和合格收集框，所述的缺陷收集框和合格收集框固定设置在载物圆盘的一侧，且废品收集框与喷嘴对应设置，合格收集框与档杆对应设置。6.根据权利要求5所述的基于图像处理的光纤金属件表面缺陷在线检测装置，其特征在于：所述的透明圆盘为透明玻璃圆盘，且透明玻璃圆盘中具有耐磨玻璃粉。7.基于权利要求1所述的基于图像处理的光纤金属件表面缺陷在线检测装置的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：S01：将待检测光纤金属件放入振动盘中，无序分布的待检测光纤金属件并沿轨道缓慢移动，直至出料口，然后通过直线送料器传送至载物圆盘上；由于振动盘轨道机构的作用，送至出料口的光纤金属件全部以上端面向上的姿态进入直线送料设备，最后传送到玻璃传送盘上；S02：待检测光纤金属件随着载物圆盘转动进行移动，当转动到检测工位时，光电开关感应到所述待检测光纤金属件到位，产生初始感应信号，并发送感应信号至PLC处理器；S...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕浩杰，魏森杰，韩现伟，高汉斌，赖开元，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：河南,41