汽车轮毂外观缺陷检测设备及检测方法技术

本发明专利技术涉及一种汽车轮毂外观缺陷检测设备及检测方法，设备包括轮毂传送机构，轮毂传送机构包括机架和轮毂输送单元，轮毂输送单元间隔设置在机架上，轮毂输送单元包括底板、同步带和辊轴，辊轴转动安装在底板的两端，同步带绕设在底板两端的辊轴上，辊轴连接有辊轴驱动电机，机架上设置有轮毂正面检测工位、轮毂背面检测工位和螺栓孔检测工位，轮毂正面检测工位、轮毂背面检测工位和螺栓孔检测工位下方设置有轮毂定位机构，轮毂正面检测工位上方设有轮毂正面图像采集机构，螺栓孔检测工位上方设有螺栓孔图像采集机构，轮毂背面检测工位设有轮毂拉升机构和轮毂背面图像采集机构。本发明专利技术采用模块化设计，能够实现轮毂表面缺陷的快速准确检测。速准确检测。速准确检测。

【技术实现步骤摘要】
汽车轮毂外观缺陷检测设备及检测方法


[0001]本专利技术涉及检测设备领域，具体涉及汽车外观缺陷检测设备及检测方法。

技术介绍

[0002]汽车轮毂是汽车行走系统的主要部件，目前市场是轮毂的主流材质是铝合金，铝合金轮毂的制造方法有三种，重力铸造、锻造、低压精密铸造，目前采用最多的是重力铸造，重力铸造法是利用重力把铝合金熔液浇注到模具内，成型后经车床处理打磨，即可完成生产，制造过程较简单，不需要精密的铸造工艺，成本低且生产效率高，但是容易出现砂眼、密度不均匀，表面光滑度不够等问题，同时，由于铝制品硬度较低，在加工过程中，容易出现磕碰和划痕等，所以轮毂在出厂前，都需要进行质检，以剔除不合格的轮毂，现有的轮毂质检主要由人工完成，工人对轮毂外观进行检查，挑选出不符合要求的轮毂，但是人工检测效率较低，同时对细小和轻微的磕碰等无法清晰观察，容易造成漏检。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种汽车轮毂外观缺陷检测设备，以解决目前汽车轮毂外观之间效率低，容易造成漏检的问题，同时还提供一种汽车轮毂外观缺陷检测方法。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]汽车轮毂外观缺陷检测设备，包括轮毂传送机构，所述轮毂传送机构包括机架和轮毂输送单元，所述轮毂输送单元间隔设置在所述机架上，所述轮毂输送单元包括底板、同步带和辊轴，所述底板设置在所述机架上，所述辊轴转动安装在所述底板的两端，所述同步带绕设在所述底板两端的所述辊轴上，用于转运轮毂，所述辊轴连接有辊轴驱动电机；所述机架上设置有轮毂正面检测工位、轮毂背面检测工位和螺栓孔检测工位，所述轮毂正面检测工位、轮毂背面检测工位和螺栓孔检测工位下方均设置有轮毂定位机构，所述轮毂正面检测工位上方设有轮毂正面图像采集机构，所述螺栓孔检测工位上方设有螺栓孔图像采集机构，所述轮毂背面检测工位设有轮毂拉升机构和轮毂背面图像采集机构；
[0006]所述轮毂定位机构包括轮毂对中单元和轮毂旋转单元，所述轮毂对中单元包括支撑板、对中夹爪和夹爪驱动装置，所述支撑板设置在所述底板下方，所述对中夹爪滑动安装在所述支撑板上，其中，所述对中夹爪设有多个，各所述对中夹爪以所述支撑板中心为圆心圆周阵列设置在所述支撑板上，所述夹爪驱动装置用于驱动各所述对中夹爪同时伸缩，以夹紧和松开轮毂；所述支撑板下方设有支撑板升降装置，用于驱动所述支撑板升降；所述轮毂旋转单元包括轮毂卡接座、旋转电机和转盘，所述轮毂卡接座设置在两个所述底板之间，下端与所述转盘连接，所述旋转电机安装在所述支撑板上，并与所述转盘传动连接；
[0007]所述轮毂正面图像采集机构包括第一协作机器人和正面图像采集模块，所述第一协作机器人设置在所述机架上，位于所述轮毂卡接座上方，所述正面图像采集模块安装在所述第一协作机器人上，所述第一协作机器人用于驱动所述正面图像采集模块移动以采集轮毂正面的图像；
[0008]所述螺栓孔图像采集机构包括第二协作机器人和螺栓孔图像采集模块，所述第二协作机器人设置在所述机架上，位于所述轮毂卡接座上方，所述螺栓孔图像采集模块安装在所述第二协作机器人上，所述第二协作机器人用于驱动所述螺栓孔图像采集模块移动以采集螺栓孔的图像；
[0009]所述轮毂拉升机构包括夹爪机构和夹爪升降机构，所述夹爪升降机构设置在所述机架上端，所述夹爪机构设在所述夹爪升降机构下端，所述夹爪升降机构用于驱动所述夹爪机构升降，所述夹爪机构用于抓取和放下轮毂；
[0010]所述轮毂背面图像采集机构包括第一安装柱和背面图像采集模块，所述第一安装柱设置在所述机架上，位于所述底板一侧，所述背面图像采集模块滑动安装在所述第一安装柱上。
[0011]进一步优选，所述对中夹爪设有四个，在所述支撑板上设有与各所述对中夹爪对应的第一导轨，各所述对中夹爪通过第一导轨滑动安装在所述支撑板上，所述夹爪驱动装置包括驱动同步带和同步带电机，在所述底板上转动设有第一换向轮和第二换向轮，各所述对中夹爪一侧设有两个第一换向轮，在支撑板中间位置设有四个第二换向轮，同步带依次绕过所述第一换向轮和所述第二换向轮形成十字形闭环，各所述夹爪与所述驱动同步带固定连接，所述驱动同步带的移动用于驱动各所述对中夹爪沿所述第一导轨方向同时同向移动，以夹紧或者松开轮毂；所述同步带电机安装在所述支撑板上，所述同步带电机的输出轴上设有驱动轮，所述驱动轮与其中一个所述第二换向轮传动连接，所述同步带电机的转动用于驱动所述同步带移动。
[0012]进一步优选，所述轮毂卡接座两侧均设有轮毂卡紧机构，所述轮毂卡紧机构包括卡紧爪和伸缩气缸，所述卡紧爪滑动安装在所述卡接座上，所述伸缩气缸与所述卡紧爪连接，用于驱动所述卡紧爪卡紧或者远离位于所述轮毂卡接座上的轮毂。
[0013]进一步优选，所述轮毂卡接座下侧面设有第二导轨，所述第二导轨上滑动安装有滑块，所述卡紧爪与所述滑块连接，所述轮毂卡接座上设有用于供所述卡接爪移动的避让槽。
[0014]进一步优选所述夹爪机构包括夹爪安装板和夹爪气缸，所述夹爪气缸设有三个，各所述夹爪气缸周向设置在所述夹爪安装板上，所述夹爪气缸的活塞杆上连接有抓取夹爪，所述夹爪气缸用于驱动所述抓取夹爪夹紧或者放开轮毂；所述夹爪升降机构包括升降气缸，所述升降气缸上端固定在所述机架顶部，下端与所述夹爪安装板连接，用于驱动所述夹爪安装板升降。
[0015]汽车轮毂外观缺陷检测方法，包括以下步骤，
[0016]1)通过图像采集模块分块拍摄采集轮毂表面图像；
[0017]2)利用滤波器对轮毂表面图像数据进行预处理，获取滤波后的图片；
[0018]3)利用已训练优化的表面缺陷检测模型对图像中的小的、特征相对固定的缺陷进行识别和分类；利用具备先验知识的图像检测算法对图像中的大的、特征随机性较高且出现几率较小的缺陷进行识别和分类。
[0019]进一步优选，在步骤1)中，所述图像采集模块包括相机，通过协作机器人固定相机，带动相机到对应拍摄点采集轮毂表面图像，在协作机器人带动相机运动到预设拍照位姿时，轮毂卡接座开始旋转一周，旋转过程中通过编码器触发相机拍照，每个位姿可以完整
拍摄到整个轮毂的目标区域；所述相机为黑白相机。
[0020]进一步优选，在步骤2)中，采用空间域均值滤波以降低图像中的噪声，以进行空间域增强，滤波器表示为：
[0021][0022]其中a,b为滤波核纵坐标和横坐标上下界；
[0023]采用用于频率域抑制低频信息的高通滤波器进行频率域增强，预处理过程采用的滤波器表示为：
[0024][0025]其中，常数c被引入用来控制滤波器函数斜面的锐化，它在γ
H
和γ
L
过渡；D0表示截止频率，μ、ν分别表示频谱图上的横纵坐标。
[0026]进一步优选，所述图像采集模块还包括环形光源，所述环形光源设置在所述相机前端。
[0027]进一步优选，所述机架外围设有挡板，使得机架内形成拍照室，所述拍照室的顶部和两个侧面均设有可调亮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.汽车轮毂外观缺陷检测设备，其特征在于：包括轮毂传送机构，所述轮毂传送机构包括机架和轮毂输送单元，所述轮毂输送单元间隔设置在所述机架上，所述轮毂输送单元包括底板、同步带和辊轴，所述底板设置在所述机架上，所述辊轴转动安装在所述底板的两端，所述同步带绕设在所述底板两端的所述辊轴上，用于转运轮毂，所述辊轴连接有辊轴驱动电机；所述机架上设置有轮毂正面检测工位、轮毂背面检测工位和螺栓孔检测工位，所述轮毂正面检测工位、轮毂背面检测工位和螺栓孔检测工位下方均设置有轮毂定位机构，所述轮毂正面检测工位上方设有轮毂正面图像采集机构，所述螺栓孔检测工位上方设有螺栓孔图像采集机构，所述轮毂背面检测工位设有轮毂拉升机构和轮毂背面图像采集机构；所述轮毂定位机构包括轮毂对中单元和轮毂旋转单元，所述轮毂对中单元包括支撑板、对中夹爪和夹爪驱动装置，所述支撑板设置在所述底板下方，所述对中夹爪滑动安装在所述支撑板上，其中，所述对中夹爪设有多个，各所述对中夹爪以所述支撑板中心为圆心圆周阵列设置在所述支撑板上，所述夹爪驱动装置用于驱动各所述对中夹爪同时伸缩，以夹紧和松开轮毂；所述支撑板下方设有支撑板升降装置，用于驱动所述支撑板升降；所述轮毂旋转单元包括轮毂卡接座、旋转电机和转盘，所述轮毂卡接座设置在两个所述底板之间，下端与所述转盘连接，所述旋转电机安装在所述支撑板上，并与所述转盘传动连接；所述轮毂正面图像采集机构包括第一协作机器人和正面图像采集模块，所述第一协作机器人设置在所述机架上，位于所述轮毂卡接座上方，所述正面图像采集模块安装在所述第一协作机器人上，所述第一协作机器人用于驱动所述正面图像采集模块移动以采集轮毂正面的图像；所述螺栓孔图像采集机构包括第二协作机器人和螺栓孔图像采集模块，所述第二协作机器人设置在所述机架上，位于所述轮毂卡接座上方，所述螺栓孔图像采集模块安装在所述第二协作机器人上，所述第二协作机器人用于驱动所述螺栓孔图像采集模块移动以采集螺栓孔的图像；所述轮毂拉升机构包括夹爪机构和夹爪升降机构，所述夹爪升降机构设置在所述机架上端，所述夹爪机构设在所述夹爪升降机构下端，所述夹爪升降机构用于驱动所述夹爪机构升降，所述夹爪机构用于抓取和放下轮毂；所述轮毂背面图像采集机构包括第一安装柱和背面图像采集模块，所述第一安装柱设置在所述机架上，位于所述底板一侧，所述背面图像采集模块滑动安装在所述第一安装柱上。2.根据权利要求1所述的汽车轮毂外观缺陷检测设备，其特征在于：所述对中夹爪设有四个，在所述支撑板上设有与各所述对中夹爪对应的第一导轨，各所述对中夹爪通过第一导轨滑动安装在所述支撑板上，所述夹爪驱动装置包括驱动同步带和同步带电机，在所述底板上转动设有第一换向轮和第二换向轮，各所述对中夹爪一侧设有两个第一换向轮，在支撑板中间位置设有四个第二换向轮，同步带依次绕过所述第一换向轮和所述第二换向轮形成十字形闭环，各所述夹爪与所述驱动同步带固定连接，所述驱动同步带的移动用于驱动各所述对中夹爪沿所述第一导轨方向同时同向移动，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：轩波，
申请(专利权)人：郑州图铭智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：