一种多工位、多角度视觉表面缺陷检测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种多工位、多角度视觉表面缺陷检测系统，包括：用于对金属密封端盖的上表面和上边线进行质检的视觉检测工位一，视觉检测工位一包括三个CCD黑白工业相机、四个光源、承载金属密封端盖的透明亚克力板，用于对金属密封端盖的侧面进行质检的视觉检测工位二，视觉检测工位二包括一个线扫描工业相机、一个线光源、带动金属密封端盖旋转的回转机构；用于对金属密封端盖的下表面和下边线进行质检的视觉检测工位三，视觉检测工位三包括一个相机和三个光源，机器人装置和图像处理系统，四个CCD黑白工业相机和一个线扫描工业相机的信号输出端子分别与图像处理系统的信号输入端子进行数据交互。

A multi position and multi angle visual surface defect detection system

The invention relates to a multi position and multi angle visual surface defect detection system, which comprises a visual detection station I for quality inspection of the upper surface and upper edge line of the metal seal end cover, a visual detection station I including three CCD black and white industrial cameras, four light sources, transparent acrylic plates carrying the metal seal end cover, and a visual inspection for quality inspection of the side surface of the metal seal end cover The vision inspection station 2 includes a line scanning industrial camera, a line light source and a rotating mechanism that drives the rotation of the metal seal end cover; the vision inspection station 3 is used to inspect the lower surface and the lower edge of the metal seal end cover; the vision inspection station 3 includes a camera and three light sources, a robot device and an image processing system, and four CCD black-and-white workers. The signal output terminals of industrial camera and a line scan industrial camera interact with the signal input terminals of image processing system respectively.

【技术实现步骤摘要】
一种多工位、多角度视觉表面缺陷检测系统
本专利技术属于金属密封端盖质检
，具体涉及一种多工位、多角度视觉表面缺陷检测系统。
技术介绍
金属密封端盖在机械产品中起到至关重要的作用，由于生产制造过程中的工艺水平、操作不当造成的金属密封端盖表面产生缺陷，如裂纹、划痕、磕碰、凹坑、生锈、塌角、磨损等，会破坏表面油膜的形成，造成部件密封不严，发生质量问题，严重的可导致重大安全事故发生。因此，检测金属密封件表面缺陷是产品质量控制过程的必要环节。但是，对于金属密封端盖的缺陷检测部位，包括了金属件的上表面、下表面、环形侧面以及上下表面与侧面形成的上下边线部位。由于要求检测的部位较多，目前还大多依靠传统的人工肉眼检测，检测效率低、失误率高；为了满足大批量工件的快速、高准确率的检测要求，可采用机器视觉技术来代替人工视觉，基于一个自动化的缺陷检测平台，完成工件的缺陷检测要求。而替代传统人工的自动检测平台大多数只能从某个固定角度对工件进行图像采集，或只能采用某种单一的光源对缺陷特征进行提取，很难做到对图1所述的所有部位的所有缺陷进行检测和分析，这种检测平台是不全面的，对于一般工件的检测大部分可满足要求，但对于金属密封端盖的缺陷检测要求来说，如不能保证所有部位的检测，则这样的装置或平台则是毫无意义的。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种多工位、多角度视觉表面缺陷检测系统，该多工位、多角度视觉表面缺陷检测系统能够解决金属密封件外表面多部位的缺陷检测。本专利技术的目的是提供一种多工位、多角度视觉表面缺陷检测系统，用于对圆环结构的金属密封端盖表面进行质检；所述金属密封端盖表面包括上表面、侧面和下表面；所述多工位、多角度视觉表面缺陷检测系统至少包括：用于对金属密封端盖的上表面和上边线进行质检的视觉检测工位一，所述视觉检测工位一包括三个CCD黑白工业相机、四个光源、承载金属密封端盖的透明亚克力板，其中：四个光源分别为：置于透明亚克力板上表面的光源C，所述光源C为固定的低角度环形光源，位于光源C上方的光源B，所述光源B为环形光源，位于透明亚克力板下表面的光源D，所述光源D为固定的背景回形面光源；位于光源B上方的光源A，所述光源A为固定的回形面光源；三个CCD黑白工业相机分别为相机A、相机B和相机C；所述相机A位于光源A的中心位置，所述相机B和相机C位于透明亚克力板的上方，且相机B和相机C的光轴与金属密封端盖上表面的角度为α；用于对金属密封端盖的侧面进行质检的视觉检测工位二，所述视觉检测工位二包括一个线扫描工业相机、一个线光源、带动金属密封端盖旋转的回转机构；所述线扫描工业相机的光轴和线光源的光线均与回转机构的回转轴相垂直；用于对金属密封端盖的下表面和下边线进行质检的视觉检测工位三，所述视觉检测工位三包括一个相机D和三个光源，该相机D为CCD黑白工业相机，其中：三个光源分别为：位于相机D正上方的光源G，上述光源G为固定的回形面光源；位于光源G正上方的光源E，上述光源E为低角度环形光源，位于光源G上表面的光源F，上述光源F为高角度环形光源；用于夹持金属密封端盖并实现金属密封端盖在三个视觉检测工位之间搬运的机器人装置；以及图像处理系统，四个CCD黑白工业相机和一个线扫描工业相机的信号输出端子分别与图像处理系统的信号输入端子进行数据交互。进一步，上述视觉检测工位一还包括带动光源B运动的运动机构A，该运动机构A包括直线导轨A、与直线导轨A配合的滑块A，固定于滑块A上的光源B安装支架。进一步，上述回转机构包括伺服电机，该伺服电机的电机轴竖直向上，在所述电机轴的上端面固定有回转台，在上述回转台上固定安装有夹爪。进一步，上述视觉检测工位三还包括带动光源G运动的运动机构G，所述运动机构G包括直线导轨G、与直线导轨G配合的滑块G，固定于滑块G上的光源G安装支架。更进一步，上述多工位、多角度视觉表面缺陷检测系统还包括上料机构，所述上料机构包括入料输送线和直角上料机构；其中：上述直角上料机构包括水平方向设置的丝杠，在所述丝杠的螺母上固定安装有丝杠滑块，在该丝杠滑块上固定安装有气缸A，该气缸A的活塞杆竖直向上，在该活塞杆的上表面固定有升降板，在上述升降板的下表面固定安装有气缸B，该气缸B的活塞杆竖直向下，在上述气缸B的活塞杆下端面固定安装有抓取金属密封端盖的夹具。更进一步，上述多工位、多角度视觉表面缺陷检测系统还包括出料输送机构，所述出料输送机构包括合格品出料输送线和非合格品存放台；所述非合格品存放台包括底板、安装于底板上表面的导轨、沿着导轨运动的托盘、位于导轨一端的存放工位、位于导轨另一端的移除工位；所述托盘包括一矩形的置物板，在该置物板的上表面竖直设有四根定位杆，定位杆的下端面与置物板固定连接，四根定位杆成矩形分布，人工拉手与置物板或定位杆固定连接。更进一步，所述机器人装置包括四轴工业机器人和夹具。更进一步，所述多工位、多角度视觉表面缺陷检测系统还包括铝型材制成的外罩。更进一步，所述入料输送线包括皮带和电机，在该皮带的下方设置有清洁用的海绵。本专利技术具有的优点和积极效果是：通过采用上述技术方案，机器人装置可以将金属密封端盖在三个视觉检测工位之间进行自动化搬运，在不同的视觉检测工位，通过光源和相机采集相应位置的图像，最后通过图像处理系统对采集到的图像进行智能分析，进而得出金属密封端盖是否合格；同时，本专利技术采用了上料机构和出料输送机构，进而能够实现自动化上料作业和下料作业；显然，本专利技术能够实现自动检测的全过程，满足合格品自动下料，缺陷件按缺陷种类分类存放，最重要的是，该检测系统通过多工位、多角度的相机和光源组合，可实现被检测工件所有表面的缺陷项检测，无需人工干预，能够适用于各种零件表面缺陷检测
的需求。附图说明图1为金属密封端盖的结构图；图2为本专利技术优选实施例的结构示意图；图3为本专利技术优选实施例整体的第一视角结构图；图4为本专利技术优选实施例整体的第二视角结构图；图5为本专利技术优选实施例中非合格件的存放台结构图；图6为图5中非合格件的存放工位结构图；图7为本专利技术优选实施例中直角上料机构的结构图；图8为本专利技术优选实施例中视觉检测工位一的结构图；图9为本专利技术优选实施例中视觉检测工位二的结构图；图10为本专利技术优选实施例中视觉检测工位三的结构图；图11为本专利技术优选实施例中机器人装置的结构图；图12为本专利技术优选实施例的工作流程图；图13为本专利技术优选实施例中视觉检测工位一的工作流程图；图14为本专利技术优选实施例中视觉检测工位二的工作流程图；图15为本专利技术优选实施例中视觉检测工位三的工作流程图。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：如图1和图2所示，本专利技术的技术方案为：一种多工位、多角度视觉表面缺陷检测系统，用于对圆环结构的金属密封端盖表面进行质检；所述金属密封端盖表面包括上表面、侧面和下表面；所述多工位、多角度视觉表面缺陷检测系统包括：用于对金属密封端盖的上表面和上边线进行质检的视觉检测工位一3，所述视觉检测工位一包括三个CCD黑白工业相机、四个光源、承载金属密封端盖的透明亚克力板3-1，其中：四个光源分别为：置于透明亚克力板上表面的光源C3-2，所述光源C为固定的低角度环形光源，位于光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多工位、多角度视觉表面缺陷检测系统，用于对圆环结构的金属密封端盖表面进行质检；所述金属密封端盖表面包括上表面、侧面和下表面；其特征在于，所述多工位、多角度视觉表面缺陷检测系统至少包括：用于对金属密封端盖的上表面和上边线进行质检的视觉检测工位一，所述视觉检测工位一包括三个CCD黑白工业相机、四个光源、承载金属密封端盖的透明亚克力板，其中：四个光源分别为：置于透明亚克力板上表面的光源C，所述光源C为固定的低角度环形光源，位于光源C上方的光源B，所述光源B为环形光源，位于透明亚克力板下表面的光源D，所述光源D为固定的背景回形面光源；位于光源B上方的光源A，所述光源A为固定的回形面光源；三个CCD黑白工业相机分别为相机A、相机B和相机C；所述相机A位于光源A的中心位置，所述相机B和相机C位于透明亚克力板的上方，且相机B和相机C的光轴与金属密封端盖上表面的角度为α；用于对金属密封端盖的侧面进行质检的视觉检测工位二，所述视觉检测工位二包括一个线扫描工业相机、一个线光源、带动金属密封端盖旋转的回转机构；所述线扫描工业相机的光轴和线光源的光线均与回转机构的回转轴相垂直；用于对金属密封端盖的下表面和下边线进行质检的视觉检测工位三，所述视觉检测工位三包括一个相机D和三个光源，该相机D为CCD黑白工业相机，其中：三个光源分别为：位于相机D正上方的光源G，上述光源G为固定的回形面光源；位于光源G正上方的光源E，上述光源E为低角度环形光源，位于光源G上表面的光源F，上述光源F为高角度环形光源；用于夹持金属密封端盖并实现金属密封端盖在三个视觉检测工位之间搬运的机器人装置；以及图像处理系统，四个CCD黑白工业相机和一个线扫描工业相机的信号输出端子分别与图像处理系统的信号输入端子进行数据交互。...

【技术特征摘要】
1.一种多工位、多角度视觉表面缺陷检测系统，用于对圆环结构的金属密封端盖表面进行质检；所述金属密封端盖表面包括上表面、侧面和下表面；其特征在于，所述多工位、多角度视觉表面缺陷检测系统至少包括：用于对金属密封端盖的上表面和上边线进行质检的视觉检测工位一，所述视觉检测工位一包括三个CCD黑白工业相机、四个光源、承载金属密封端盖的透明亚克力板，其中：四个光源分别为：置于透明亚克力板上表面的光源C，所述光源C为固定的低角度环形光源，位于光源C上方的光源B，所述光源B为环形光源，位于透明亚克力板下表面的光源D，所述光源D为固定的背景回形面光源；位于光源B上方的光源A，所述光源A为固定的回形面光源；三个CCD黑白工业相机分别为相机A、相机B和相机C；所述相机A位于光源A的中心位置，所述相机B和相机C位于透明亚克力板的上方，且相机B和相机C的光轴与金属密封端盖上表面的角度为α；用于对金属密封端盖的侧面进行质检的视觉检测工位二，所述视觉检测工位二包括一个线扫描工业相机、一个线光源、带动金属密封端盖旋转的回转机构；所述线扫描工业相机的光轴和线光源的光线均与回转机构的回转轴相垂直；用于对金属密封端盖的下表面和下边线进行质检的视觉检测工位三，所述视觉检测工位三包括一个相机D和三个光源，该相机D为CCD黑白工业相机，其中：三个光源分别为：位于相机D正上方的光源G，上述光源G为固定的回形面光源；位于光源G正上方的光源E，上述光源E为低角度环形光源，位于光源G上表面的光源F，上述光源F为高角度环形光源；用于夹持金属密封端盖并实现金属密封端盖在三个视觉检测工位之间搬运的机器人装置；以及图像处理系统，四个CCD黑白工业相机和一个线扫描工业相机的信号输出端子分别与图像处理系统的信号输入端子进行数据交互。2.根据权利要求1所述的多工位、多角度视觉表面缺陷检测系统，其特征在于，上述视觉检测工位一还包括带动光源B运动的运动机构A，该运动机构A包括直线导轨A、与直线导轨A配合的滑块A，固定于滑块A上的光源B安装支架。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：许佳音，许伯超，李淼，逯振东，李宁，
申请(专利权)人：天津工程机械研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12