一种基于机器视觉的应变计缺陷识别设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于机器视觉的应变计缺陷识别设备，包括隔振台、XY轴运动单元、相机安装支架、AB轴相机调节机构和拍摄相机；XY轴运动单元和相机安装支架设置在隔振台上，AB轴相机调节机构设置在相机安装支架顶部，AB轴相机调节机构位于XY轴运动单元正上方，拍摄相机设置在AB轴相机调节机构上，拍摄相机镜头朝向XY轴运动单元顶部设置。提高了应变计运动过程中及拍摄相机的稳定性，提高了图像采集效果，进而提高了缺陷识别的精度。进而提高了缺陷识别的精度。进而提高了缺陷识别的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的应变计缺陷识别设备


[0001]本技术属于电阻式应变计领域，涉及一种基于机器视觉的应变计缺陷识别设备。

技术介绍

[0002]电阻式应变计(以下简称应变计)是利用“电阻
‑
应变”原理的敏感元件，是力传感器中的核心元件。应变计在生产过程中，需要经过外观检测工序。传统的外观检测方法是人眼在显微镜或者荧光灯下识别，该方法对一些规格比较大、纹理简单的应变计还能够使用，一旦产品需求量增大或者应变计尺寸缩小，人工检测就不能满足生产要求。而且人工检测成本不断上升，基于机器视觉的智能识别系统在应变计生产中的应用是一个必然趋势，在工业领域逐步取得了应用。基于机器视觉的缺陷识别系统是用光学手段获取被测物体图像并将其数字化，然后通过一些算法进行比较、分析和判断，因此按照功能可将系统分为两大部分：光学部分和图像处理部分。目前，08FG型应变计存在生产量大，错检率要求严格等特点。传统生产过程，主要通过人工缺陷检测的方式完成。存在人工成本高，劳动强度大，自动化程度低，产品次品率控制难度大等问题。因此，能否实现应变计外观缺陷检测全自动化，显得尤为重要。
[0003]目前，国内外基于机器视觉的自动化设备的种类比较多，技术水平良莠不齐，但大多都被用于识别较大物体，能够适用于应变计生产的专用检测设备并不多见，能够真正实现应变计外观缺陷识别的自动化设备，更是少之又少。单个应变计的外观尺寸较小，其长宽均只有几个毫米，其内部最细微的检测对象是敏感栅，宽度则仅有几十微米，而各种缺陷随机分布于敏感栅各处，缺陷外形、尺寸、位置均不确定，缺陷最小尺寸仅为5个微米，对机器视觉的系统性能要求较为严格。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于机器视觉的应变计缺陷识别设备，提高了应变计运动过程中及拍摄相机的稳定性，提高了图像采集效果，进而提高了缺陷识别的精度。
[0005]为达到上述目的，本技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]一种基于机器视觉的应变计缺陷识别设备，包括隔振台、XY轴运动单元、相机安装支架、AB轴相机调节机构和拍摄相机；
[0007]XY轴运动单元和相机安装支架设置在隔振台上，AB轴相机调节机构设置在相机安装支架顶部，AB轴相机调节机构位于XY轴运动单元正上方，拍摄相机设置在AB轴相机调节机构上，拍摄相机镜头朝向XY轴运动单元顶部设置。
[0008]优选的，隔振台内部分别在水平、纵向和竖直方向上设置有多个空气弹簧。
[0009]优选的，XY轴运动单元包括驱动机构、滑轨和滑块，滑块滑动连接在滑轨上，驱动机构采用磁力驱动机构。
[0010]进一步，滑轨上设置有直线光栅尺。
[0011]优选的，AB轴相机调节机构包括依次连接的俯仰调节机构、偏摆调节机构、竖直平移调节机构和基座，拍摄相机设置在俯仰调节机构上。
[0012]进一步，俯仰调节机构采用转动机构与偏摆调节机构连接；偏摆调节机构采用翻转机构与竖直平移调节机构连接；竖直平移调节机构采用直线运动机构与基座连接，转动机构的转动轴、翻转机构的翻转轴和直线运动机构的运动方向三者相互垂直。
[0013]优选的，XY轴运动单元顶部设置有应变计定位工装，应变计定位工装包括应变计压板和应变计定位板，应变计定位工装为方形环，应变计定位工装采用销连接在应变计定位板。
[0014]进一步，应变计定位板上设置有多个负压吸附孔，负压吸附孔连接有负压装置，负压吸附孔位于应变计压板所包围区域的内部。
[0015]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0016]本技术通过设置在隔振台上，提高了隔振性能，有效避免了周围设备振动对拍摄相机成像功能的影响；AB轴相机调节机构便于相机的三轴精确调节，同时大幅提高了相机的调节效率，保证了成像质量和拼图质量，能够调节相机及镜头，使得相机轴线与应变计放置平台垂直，并保证镜头与物体之间保持精确的距离。
[0017]进一步，隔振台分别在X、Y、Z三个方向上均分布有多个空气弹簧，能够有效阻隔由机架传导过来的振动。
[0018]进一步，XY轴运动单元利用磁力驱动机构来运动，使得运动更加平稳，达到精确拍照的要求。
[0019]进一步，XY轴运动单元借助直线光栅尺实现精确定位，运动精度更高，达到精确拍照的要求。
[0020]进一步，通过调节俯仰调节机构，可实现拍摄相机的俯仰位姿；通过调节偏摆调节机构，可实现拍摄相机的偏摆位姿；通过调节竖直平移调节机构，可实现拍摄相机的竖直高度；通过对AB轴相机调节机构的调节，可实现拍摄相机在空间中的两旋转一平移，共三个自由度的运动，以适应拍摄相机与应变计定位工装的相对位置，进而保证拍摄相机可拍到清晰准确的照片。
[0021]进一步，应变计定位工装采用应变计压板将应变计压紧，有效避免了应变计自然状态下产生的翘曲，避免了因应变计翘曲而发生的采集数据畸变，拍照不清晰，进而避免了因光源的反射和折射带来的图像模糊，提高了检测精度，进而提高了缺陷识别的准确性。
[0022]进一步，应变计定位工装利用负压吸附的方式，对整版应变计进行固定，实现了应变计的稳固定位，有效保证了拍照的准确性。
附图说明
[0023]图1为本技术的缺陷识别设备的结构示意图；
[0024]图2为本技术的AB轴相机调节机构的结构示意图；
[0025]图3为本技术的应变计定位工装的结构示意图。
[0026]其中：1.机架，2.隔振台，3.Y轴运动单元，4.X轴运动单元，5.应变计定位工装，6.拍摄相机，7.AB轴相机调节机构，8.相机安装支架，9.俯仰调节机构，10.偏摆调节机构，11.
竖直平移调节机构，12.应变计定位板，13.负压吸附孔，14.应变计压板。
具体实施方式
[0027]下面结合附图对本技术做进一步详细描述：
[0028]如图1所示，为本技术所述的基于机器视觉的应变计缺陷识别设备，包括机架1、隔振台2、XY轴运动单元、应变计定位工装5、相机安装支架8、AB轴相机调节机构7和拍摄相机6。
[0029]隔振台2下方通过螺钉与机架1连接，隔振台2可有效抑制环境振动传递到相机部件。隔振台2的上平台分别在X、Y、Z三个方向上均分布有空气弹簧，实现了工作台的高刚度，同时具备高水平的隔振性能，能够有效阻隔由机架传导过来的振动，有效避免了周围设备振动对拍摄相机6成像功能的影响。
[0030]XY轴运动单元包括Y轴运动单元3和X轴运动单元4，Y轴运动单元3与隔振台2通过螺钉连接，实现应变计定位工装5的Y向运动。X轴运动单元4与Y轴运动单元3通过螺钉连接，实现应变计定位工装5的X向运动。应变计定位工装5通过螺钉与X轴运动单元连接，通过X、Y轴运动单元的运动，实现应变计定位工装5的X、Y向运动，进而实现整版应变计的移动。
[0031]XY轴运动单元包括驱动机构、滑轨和滑块，滑块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的应变计缺陷识别设备，其特征在于，包括隔振台(2)、XY轴运动单元、相机安装支架(8)、AB轴相机调节机构(7)和拍摄相机(6)；XY轴运动单元和相机安装支架(8)设置在隔振台(2)上，AB轴相机调节机构(7)设置在相机安装支架(8)顶部，AB轴相机调节机构(7)位于XY轴运动单元正上方，拍摄相机(6)设置在AB轴相机调节机构(7)上，拍摄相机(6)镜头朝向XY轴运动单元顶部设置。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的应变计缺陷识别设备，其特征在于，隔振台(2)内部分别在水平、纵向和竖直方向上设置有多个空气弹簧。3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的应变计缺陷识别设备，其特征在于，XY轴运动单元包括驱动机构、滑轨和滑块，滑块滑动连接在滑轨上，驱动机构采用磁力驱动机构。4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的应变计缺陷识别设备，其特征在于，滑轨上设置有直线光栅尺。5.根据权利要求1所述的基于机器视觉的应变计缺陷识别设备，其特征在于，AB轴相机调节机构(7)包括依次连接的俯仰调节机构(...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏，曹超，李文渊，孙舵程，
申请(专利权)人：中航电测仪器西安有限公司，
类型：新型
国别省市：