一种回转体零件瑕疵检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种回转体零件瑕疵检测装置，包括检测架、拍照系统和控制系统，待测试工件在检测架内部旋转，拍照系统能够对回转体零件侧面部位进行连续、高速拍照，控制系统中设置视觉软件，视觉软件提取测试照片进行合成后得到待测试工件侧面图像并进行分析计算输出待测试工件瑕疵检测结果。本发明专利技术通过电机旋转，带动中间体360度旋转，相机以大于1000HZ的频率连续拍照，旋转完毕后，将照片合成，完成取像；在后台软件处理中，提取并标记了瑕疵特征，可实现稳定检测；本发明专利技术整体机构紧凑，各单元柔性化程度高，便于调试，兼容性强，可以适用多种零件检测，可拓展性强，如果需要增加品种，不用做太大动作修改，检测效率高。检测效率高。检测效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种回转体零件瑕疵检测装置


[0001]本专利技术涉及测量测试
，具体涉及一种回转体零件瑕疵检测装置。

技术介绍

[0002]瑕疵检测包括平面瑕疵检测和曲面瑕疵检测。
[0003]平面瑕疵检测，能够通过光源照射，相机拍照的方式，得到零件表面照片，再通过光学影像分析技术，找到零件表面瑕疵特征，进行分割和分类，完成表面瑕疵查找、分类、统计。但平面瑕疵检测技术无法适用于曲面瑕疵检测。
[0004]曲面瑕疵检测是瑕疵检测技术中的难题：相比于平面检测，曲面在打光上存在阴影，会对瑕疵检测图像产生干扰，而且曲面上各位置与相机的距离不同，很容易导致焦距无法适应的情况，同时拍照精度受限于相机拍照得到的照片分辨率，并且传统的检测结果处理系统以Tensorflow作为功能包，Python作为软件框架，计算速度慢，运行效率低，对于采样样本数量要求较高，样本数量要求在1000张以上。
[0005]现有技术通常是零件不动，使用机构或机器人带相机在回转体周围进行多次拍照，也能够实现零件取像工作，其优点是柔性程度高，机器人既可以拍照，又可以进行搬运工作，但存在调试难度较大的缺陷；
[0006]现有技术也有使用测距传感器代替相机，通过测距传感器不断感应零件回转过程中的高度信号，将信号采集后进行整合分析，也能够实现检测功能，其优点是成本更低，处理软件要求更低；但存在零件表面污渍不易检出的缺陷。
[0007]因此，需要一种高效的曲面瑕疵检测装置。

技术实现思路

[0008]本专利技术是为了解决曲面瑕疵检测的效率和精度问题，提供一种回转体零件瑕疵检测装置，通过旋转方式对回转体进行瑕疵检测，通过多次拍照，解决了焦距不适配的情况，通过多次合成，得到极高分辨率的照片，将照片分辨率取决于相机硬件本身的问题，转移为照片分辨率取决于拍照时间的问题。本专利技术通过电机旋转，带动中间体360度旋转，相机以大于1000HZ的频率连续拍照，旋转完毕后，将照片合成，完成取像。在后台软件处理中，提取并标记了瑕疵特征，可实现稳定检测。
[0009]本专利技术提供一种回转体零件瑕疵检测装置，包括检测架、设置在检测架内部的拍照系统和与拍照系统电连接的控制系统，待测试工件设置在检测架内部且拍照系统设置在待测试工件一侧，待测试工件在检测架内部旋转，拍照系统对旋转的待测试工件进行拍照得到测试照片，控制系统中设置视觉软件，视觉软件提取测试照片进行合成后得到待测试工件侧面图像并进行分析计算输出待测试工件瑕疵检测结果；
[0010]检测架包括检测架本体、连接在检测架本体上方的暗室、设置在暗室上方一侧的读码器、设置在暗室中的夹持手爪、与夹持手爪连接的伺服电机和设置在暗室顶部的自动门，自动门可自动开闭，读码器用于对待测试工件进行读码并将编码传输至视觉软件；
[0011]拍照系统包括设置在暗室中的线扫相机，组装在线扫相机前端的远心镜头，设置在远心镜头一侧的光源，线扫相机设置在待测试工件一侧；
[0012]待测试工件经过读码器后放入暗室中，夹持手爪夹紧待测试工件并传递伺服电机的动力带动待测试工件旋转，同时线扫相机进行待测试工件的侧面拍照得到测试照片。
[0013]本专利技术所述的一种回转体零件瑕疵检测装置，作为优选方式，伺服电机设置在待测试工件的下方且与待测试工件的中轴线共线，线扫相机的轴线与待测试工件的一条水平直径共线，待测试工件在伺服电机的带动下进行360
°
旋转，光源设置水平方向的旋转自由度；
[0014]夹持手爪设置在待测试工件的中部，夹持手爪包括松开功能和夹紧功能；
[0015]自动门覆盖在整个暗室的顶部，自动门可开、合，自动门开启时，放入或取出待测试工件，自动门闭合时，暗室的光照度小于10LUX。
[0016]本专利技术所述的一种回转体零件瑕疵检测装置，作为优选方式，检测架还包括设置在暗室侧面的按钮盒和设置在按钮盒下方的机箱柜，按钮盒包括盒体和设置在盒体上的急停按钮、手动/自动旋钮、电机正转按钮、电机反转按钮、防护罩气缸按钮、工作到位气缸按钮；
[0017]急停按钮用于使瑕疵检测装置立即停止运行或恢复正常状态，手动/自动旋钮用于使用户获得或失去手动控制权限，用户获得手动控制权限时，电机正转按钮、电机反转按钮、防护罩气缸按钮和工作到位气缸按钮均失效，电机正转按钮用于使伺服电机顺时针旋转，电机反转按钮用于使伺服电机逆时针旋转，防护罩气缸按钮用于改变自动门的开、合状态，工作到位气缸按钮用于改变夹持手爪的开、合状态。
[0018]本专利技术所述的一种回转体零件瑕疵检测装置，作为优选方式，控制系统与线扫相机进行通讯，当控制系统收到检测的指示信号时，控制系统触发线扫相机进行拍照，得到至少两张测试照片，视觉软件提取测试照片并进行图片合成、图像预处理、杂斑消除后查找瑕疵点输出待测试工件瑕疵检测结果。
[0019]本专利技术所述的一种回转体零件瑕疵检测装置，作为优选方式，图片合成的方法为：根据像素合成，得到合成图像；
[0020]P＝(ftw)h；
[0021]其中，P为合成图像的分辨率，f为拍照频率，t为拍照持续时间，w为每次拍照图像的宽度，h为每次拍照图像的高度。
[0022]本专利技术所述的一种回转体零件瑕疵检测装置，作为优选方式，合成图像的宽度精度为Pw、高度精度为Ph；
[0023]Pw＝π*d/(ftw)；
[0024]Ph＝H/h；
[0025]其中，d为待测试工件的直径，H为待测试工件的高度。
[0026]本专利技术所述的一种回转体零件瑕疵检测装置，作为优选方式，图像预处理的方法为使用线性叠加的处理方法，图像预处理的方法包括以下步骤：
[0027]S1、根据合成图像的宽度、高度，缩小后合成图像的宽度、高度设定宽度方向缩小比例p、高度方向缩小比例q，合成图像的宽*高为w1*h1，缩小后合成图像的宽*高为w2*h2；
[0028]S2、对合成图像宽度方向从索引0开始查找至索引(w
‑
1)，设round(x)函数功能为
四舍五入取整；
[0029]g(round(x/p)，y)＝1/nΣf1(x，y)；其中n为原图像对p进行整除四舍五入后得到相同整数的数量；
[0030]经过循环计算，得到宽*高＝w2*h1的图像，设为g＝f2(x,y)；
[0031]S3、对合成图像高度方向进行再次循环查找，f2图像高度方向从索引0开始查找至索引(h
‑
1)；
[0032]g(x,round(y/q))＝1/mΣf2(x,y)；其中m为f2图像对q进行整除四舍五入后得到相同整数的数量；
[0033]经过循环计算，得到缩小后合成图像，缩小后合成图像的宽*高为w2*h2，灰度g为f3(x,y)。
[0034]本专利技术所述的一种回转体零件瑕疵检测装置，作为优选方式，步骤SⅠ中，p＝w1/w2，q＝h1/h2。
[0035]本专利技术所述的一种回转体零件瑕疵检测装置，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种回转体零件瑕疵检测装置，其特征在于：包括检测架(1)、设置在所述检测架(1)内部的拍照系统(2)和与所述拍照系统(2)电连接的控制系统，待测试工件设置在所述检测架(1)内部且所述拍照系统(2)设置在待测试工件一侧，所述待测试工件在所述检测架(1)内部旋转，所述拍照系统(2)对旋转的所述待测试工件进行拍照得到测试照片，所述控制系统中设置视觉软件，所述视觉软件提取所述测试照片进行合成后得到待测试工件侧面图像并进行分析计算输出待测试工件瑕疵检测结果；所述检测架(1)包括检测架本体(11)、连接在所述检测架本体(11)上方的暗室(12)、设置在所述暗室(12)上方一侧的读码器(13)、设置在所述暗室(12)中的夹持手爪(14)、与所述夹持手爪(14)连接的伺服电机(15)和设置在所述暗室(12)顶部的自动门(16)，所述自动门(16)可自动开闭，所述读码器(13)用于对所述待测试工件进行读码并将编码传输至所述视觉软件；所述拍照系统(2)包括设置在所述暗室(12)中的线扫相机(21)，组装在所述线扫相机(21)前端的远心镜头(22)，设置在所述远心镜头(22)一侧的光源(23)，所述线扫相机(21)设置在所述待测试工件一侧；所述待测试工件经过所述读码器(13)后放入所述暗室(12)中，所述夹持手爪(14)夹紧所述待测试工件并传递所述伺服电机(15)的动力带动所述待测试工件旋转，同时所述线扫相机(21)进行所述待测试工件的侧面拍照得到所述测试照片。2.根据权利要求1所述的一种回转体零件瑕疵检测装置，其特征在于：所述伺服电机(15)设置在所述待测试工件的下方且与所述待测试工件的中轴线共线，所述线扫相机(21)的轴线与所述待测试工件的一条水平直径共线，所述待测试工件在所述伺服电机(15)的带动下进行360
°
旋转，所述光源(23)设置水平方向的旋转自由度；所述夹持手爪(14)设置在所述待测试工件的中部，所述夹持手爪(14)包括松开功能和夹紧功能；所述自动门(16)覆盖在整个所述暗室(12)的顶部，所述自动门(16)可开、合，所述自动门(16)开启时，放入或取出所述待测试工件，所述自动门(16)闭合时，所述暗室(12)的光照度小于10LUX。3.根据权利要求2所述的一种回转体零件瑕疵检测装置，其特征在于：所述检测架(1)还包括设置在所述暗室(12)侧面的按钮盒(17)和设置在所述按钮盒(17)下方的机箱柜(18)，所述按钮盒(17)包括盒体(171)和设置在所述盒体(171)上的急停按钮(172)、手动/自动旋钮(173)、电机正转按钮(174)、电机反转按钮(175)、防护罩气缸按钮(176)、工作到位气缸按钮(177)；所述急停按钮(172)用于使瑕疵检测装置立即停止运行或恢复正常状态，所述手动/自动旋钮(173)用于使用户获得或失去手动控制权限，用户获得手动控制权限时，所述电机正转按钮(174)、所述电机反转按钮(175)、所述防护罩气缸按钮(176)和所述工作到位气缸按钮(177)均失效，所述电机正转按钮(174)用于使所述伺服电机(15)顺时针旋转，所述电机反转按钮(175)用于使所述伺服电机(15)逆时针旋转，所述防护罩气缸按钮(176)用于改变所述自动门(...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳开轩，马金林，宋明安，李志博，郭强，麻辉，
申请(专利权)人：宁夏巨能机器人股份有限公司，
类型：发明
国别省市：