一种基于机器视觉的龙门式鱼竿直度检测装置及其方法制造方法及图纸

本申请公开了一种基于机器视觉的龙门式鱼竿直度检测装置及其方法，其中，基于机器视觉的龙门式鱼竿直度检测装置，至少包括：中央处理装置、龙门装卸装置、摄像装置、鱼竿夹持装置、基准标记装置、光源设备和用于消除鱼竿抖动的防抖装置；中央处理装置分别与龙门装卸装置、摄像装置、鱼竿夹持装置、基准标记装置、光源设备和防抖装置通信。本申请通过用机器代替人眼对鱼竿直度进行测量和判断，具有高精度和高效率的优点。高效率的优点。高效率的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的龙门式鱼竿直度检测装置及其方法


[0001]本申请涉及鱼竿直度检测
，尤其涉及一种基于机器视觉的龙门式鱼竿直度检测装置及其方法。

技术介绍

[0002]市场上的鱼竿大部分采用卷布工艺制作，在生产过程中，需要对鱼竿的直度进行判断，从而筛选出不符合标准的鱼竿。当鱼竿的直度超过预设的最大值，则表示该鱼竿不符合标准，直接报废该鱼竿，当鱼竿的直度在最大值与临界值之间，则对该鱼竿进行人工校直。
[0003]目前，通常依靠人眼逐个瞄直的方式来判别鱼竿的直度。但通过人眼瞄直只能粗略判断鱼竿的直度，且劳动强度大，效率低，极容易出现人为错误，使得生产企业的不合格品率升高，影响销售，从而造成经济损失。
[0004]此外，常用的直度检测的方法还包括：光电法测量和自校准直法。虽然光电法测量精度高，但不适用于因卷布工艺制作的表面具有纹理的鱼竿，且成本偏高、效率低，不利于工厂的批量生产。而自校准直法适应于孔径大的长管类，鱼竿的孔径在1～15mm，所以同样不适用于检测鱼竿直度。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种基于机器视觉的龙门式鱼竿直度检测装置及其方法，通过用机器代替人眼对鱼竿直度进行测量和判断，具有高精度和高效率的优点。
[0006]为达到上述目的，本申请提供一种基于机器视觉的龙门式鱼竿直度检测装置，至少包括：中央处理装置、龙门装卸装置、摄像装置、鱼竿夹持装置、基准标记装置、光源设备和用于消除鱼竿抖动的防抖装置；中央处理装置分别与龙门装卸装置、摄像装置、鱼竿夹持装置、基准标记装置、光源设备和防抖装置通信；其中，中央处理装置：用于向龙门装卸装置发送夹取指令和分拣指令；向摄像装置发送第一采集指令，并接收根据第一采集指令获得的N张第一光斑图像，发送第二采集指令，并接收根据第二采集指令获得的M张第二光斑图像，并对N张第一光斑图像和M张第二光斑图像进行处理，获得比对结果，并根据比对结果生成分拣指令；向鱼竿夹持装置发送转动指令；计算N张第一光斑图像中心点和M张第二光斑图像中心点的连线与X轴的夹角θ，根据夹角θ生成旋转指令并发送至鱼竿夹持装置；向基准标记装置发送标定指令；向光源设备发送光源开闭指令；向防抖装置发送夹取/释放指令；龙门装卸装置：用于接收并执行夹取指令，夹取鱼竿，并使鱼竿与鱼竿夹持装置的三爪卡盘完成装夹，其中，鱼竿为标准鱼竿或待测鱼竿；接收并执行分拣指令，从三爪卡盘中取出待测鱼竿，并将待测鱼竿分拣至合格品区/废品区；摄像装置：设置于龙门装卸装置上；用于接收并执行第一采集指令，采集标准鱼竿的N张第一光斑图像，并将N张第一光斑图像传输至中央处理装置；接收并执行第二采集指令，采集待测鱼竿的M张第二光斑图像，并将第二光斑图像传输至中央处理装置；鱼竿夹持装置：设置于龙门装卸装置上，且位于摄像装置的左
侧；用于对鱼竿进行装夹，接收并执行转动指令，通过三爪卡盘带动鱼竿转动；执行旋转指令，将鱼竿旋转至相应的角度；基准标记装置：设置于龙门装卸装置上；用于接收并执行标定指令，对鱼竿进行划线；光源设备：设置于龙门装卸装置上；用于接收并执行光源开闭指令，打开或关闭光源；防抖装置：设置于龙门装卸装置上，且位于摄像装置和基准标记装置之间，用于接收并执行中央处理装置发送的夹取/释放指令，夹取/释放鱼竿先径端；其中，光源设备的光源、鱼竿夹持装置的三爪卡盘和摄像装置的相机位于同一轴线上。
[0007]如上的，其中，龙门装卸装置至少包括：装卸控制设备、主体、至少一个Y轴滑动桁架、X轴滑动桁架、Z轴元径端滑台气缸和Z轴先径端滑台气缸；其中，装卸控制设备：用于接收夹取指令/分拣指令，根据夹取指令/分拣指令控制X轴滑动桁架、Z轴元径端滑台气缸和Z轴先径端滑台气缸的工作状态；主体至少包括：一个安装板，安装板的左侧和安装板的右侧均设置有用于起支撑作用的主体支柱，主体支柱至少包括：下支柱和上支柱，下支柱的上端与安装板连接，下支柱的下端与放置面接触，上支柱的下端与安装板连接，上支柱的上端与Y轴滑动桁架连接，且Y轴滑动桁架的滑槽位于Y轴滑动桁架上远离上支柱的一侧；Y轴滑动桁架的滑槽内设置有Y轴滑动滑块，Y轴滑动滑块沿滑槽滑动；X轴滑动桁架设置于Y轴滑动滑块上，且X轴滑动桁架上设置有滑槽的一面与放置面垂直；Z轴元径端滑台气缸的一端与X
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Z桁架连接块连接，X
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Z桁架连接块设置于X轴滑动桁架的滑槽内；Z轴元径端滑台气缸的另一端设置有元径端夹爪；Z轴先径端滑台气缸的一端与X
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Z桁架连接块连接，X
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Z桁架连接块设置于X轴滑动桁架的滑槽内，且Z轴先径端滑台气缸位于Z轴元径端滑台气缸的右侧；Z轴先径端滑台气缸的另一端设置有先径端夹爪。
[0008]如上的，其中，鱼竿夹持装置至少包括：三爪卡盘、卡盘支架和夹持控制设备；三爪卡盘设置于卡盘支架上，卡盘支架设置于安装板上，且位于安装板的左侧；夹持控制设备接收并执行转动指令/旋转指令，控制三爪卡盘的转动状态。
[0009]如上的，其中，摄像装置至少包括：相机、环形灯和摄像控制设备，相机与中央处理装置连接，环形灯设置于相机上，相机设置于安装板的右侧上，且环形灯朝向于鱼竿夹持装置；摄像控制设备用于接收和执行第一采集指令，根据第一采集指令控制环形灯的打开/关闭，根据第一采集指令控制相机采集第一光斑图像，并将第一光斑图像发送至中央处理装置；接收和执行第二采集指令，根据第二采集指令控制环形灯的打开/关闭，根据第二采集指令控制相机采集第二光斑图像，并将第二光斑图像发送至中央处理装置。
[0010]如上的，其中，光源设备至少包括：暗箱、光源和光源控制设备，暗箱设置于安装板上，且位于鱼竿夹持装置的左侧，光源设置于暗箱内，且光源的直径小于鱼竿元径端的直径；光源控制设备接收并执行光源开闭指令，打开或关闭光源。
[0011]如上的，其中，防抖装置至少包括：防抖支架、用于消除鱼竿抖动的防抖夹爪和防抖控制装置，防抖支架设置于安装板上，且位于摄像装置和基准标记装置之间，防抖夹爪设置于防抖支架上，防抖控制装置与防抖夹爪连接，防抖控制装置与中央处理装置通信，防抖控制装置接收并执行中央处理装置发送的夹取/释放指令，控制防抖夹爪夹取/释放鱼竿先径端。
[0012]如上的，其中，相机为工业摄像机。
[0013]如上的，其中，光源为LED光源。
[0014]本申请还提供一种基于机器视觉的龙门式鱼竿直度检测方法，包括如下步骤：S1：
龙门装卸装置接收并执行中央处理装置发送的夹取指令，夹取并调整标准鱼竿的位置，使标准鱼竿与鱼竿夹持装置的三爪卡盘处于同轴位置，并先通过三爪卡盘夹取标准鱼竿的元径端，再调整防抖装置，龙门装卸装置释放标准鱼竿后，通过防抖装置夹取标准鱼竿的先径端，消除鱼竿抖动；S2：光源设备接收并执行中央处理装置发送的光源开闭指令，打开光源设备，对摄像装置进行调整，完成调整后，鱼竿夹持装置接收并执行中央处理装置发送的转动指令，通过三爪卡盘带动标准鱼竿转动，摄像装置接收并执行中央处理装置发送的第一采集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的龙门式鱼竿直度检测装置，其特征在于，至少包括：中央处理装置、龙门装卸装置、摄像装置、鱼竿夹持装置、基准标记装置、光源设备和用于消除鱼竿抖动的防抖装置；中央处理装置分别与龙门装卸装置、摄像装置、鱼竿夹持装置、基准标记装置、光源设备和防抖装置通信；其中，中央处理装置：用于向龙门装卸装置发送夹取指令和分拣指令；向摄像装置发送第一采集指令，并接收根据第一采集指令获得的N张第一光斑图像，发送第二采集指令，并接收根据第二采集指令获得的M张第二光斑图像，并对N张第一光斑图像和M张第二光斑图像进行处理，获得比对结果，并根据比对结果生成分拣指令；向鱼竿夹持装置发送转动指令；计算N张第一光斑图像中心点和M张第二光斑图像中心点的连线与X轴的夹角θ，根据夹角θ生成旋转指令并发送至鱼竿夹持装置；向基准标记装置发送标定指令；向光源设备发送光源开闭指令；向防抖装置发送夹取/释放指令；龙门装卸装置：用于接收并执行夹取指令，夹取鱼竿，并使鱼竿与鱼竿夹持装置的三爪卡盘完成装夹，其中，鱼竿为标准鱼竿或待测鱼竿；接收并执行分拣指令，从三爪卡盘中取出待测鱼竿，并将待测鱼竿分拣至合格品区/废品区；摄像装置：设置于龙门装卸装置上；用于接收并执行第一采集指令，采集标准鱼竿的N张第一光斑图像，并将N张第一光斑图像传输至中央处理装置；接收并执行第二采集指令，采集待测鱼竿的M张第二光斑图像，并将M张第二光斑图像传输至中央处理装置；鱼竿夹持装置：设置于龙门装卸装置上，且位于摄像装置的左侧；用于对鱼竿进行装夹，接收并执行转动指令，通过三爪卡盘带动鱼竿转动；执行旋转指令，将鱼竿旋转至相应的角度；基准标记装置：设置于龙门装卸装置上；用于接收并执行标定指令，对鱼竿进行划线；光源设备：设置于龙门装卸装置上；用于接收并执行光源开闭指令，打开或关闭光源；防抖装置：设置于龙门装卸装置上，且位于摄像装置和基准标记装置之间，用于接收并执行中央处理装置发送的夹取/释放指令，夹取/释放鱼竿先径端；其中，光源设备的光源、鱼竿夹持装置的三爪卡盘和摄像装置的相机位于同一轴线上。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的龙门式鱼竿直度检测装置，其特征在于，龙门装卸装置至少包括：装卸控制设备、主体、至少一个Y轴滑动桁架、X轴滑动桁架、Z轴元径端滑台气缸和Z轴先径端滑台气缸；其中，装卸控制设备：用于接收夹取指令/分拣指令，根据夹取指令/分拣指令控制X轴滑动桁架、Z轴元径端滑台气缸和Z轴先径端滑台气缸的工作状态；主体至少包括：一个安装板，安装板的左侧和安装板的右侧均设置有用于起支撑作用的主体支柱，主体支柱至少包括：下支柱和上支柱，下支柱的上端与安装板连接，下支柱的下端与放置面接触，上支柱的下端与安装板连接，上支柱的上端与Y轴滑动桁架连接，且Y轴滑动桁架的滑槽位于Y轴滑动桁架上远离上支柱的一侧；Y轴滑动桁架的滑槽内设置有Y轴滑动滑块，Y轴滑动滑块沿滑槽滑动；X轴滑动桁架设置于Y轴滑动滑块上，且X轴滑动桁架上设置有滑槽的一面与放置面垂直；Z轴元径端滑台气缸的一端与X
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Z桁架连接块连接，X
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Z桁架连接块设置于X轴滑动桁架的滑槽内；Z轴元径端滑台气缸的另一端设置有元径端夹爪；Z轴先径端滑台气缸的一端与X
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Z桁架连接块连接，X
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Z桁架连接块设置于X轴滑动桁架
的滑槽内，且Z轴先径端滑台气缸位于Z轴元径端滑台气缸的右侧；Z轴先径端滑台气缸的另一端设置有先径端夹爪。3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的龙门式鱼竿直度检测装置，其特征在于，鱼竿夹持装置至少包括：三爪卡盘、卡盘支架和夹持控制设备；三爪卡盘设置于卡盘支架上，卡盘支架设置于安装板上，且位于安装板的左侧；夹持控制设备接收并执行转动指令/旋转指令，控制三爪卡盘的转动状态。4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的龙门式鱼竿直度检测装置，其特征在于，摄像装置至少包括：相机、环形灯和摄像控制设备，相机与中央处理装置连接，环形灯设置于相机上，相机设置于安装板的右侧上，且环形灯朝向于鱼竿夹持装置；摄像控制设备用于接收和执行第一采集指令，根据第一采集指令控制环形灯的打开/关闭，根据第一采集指令控制相机采集第一光斑图像，并将第一光斑图像发送至中央处理装置；接收和执行第二采集指令，根据第二采集指令控制环形灯的打开/关闭，根据第二采集指令控制相机采集第二光斑图像，并将第二光斑图像发送至中央处理装置。5.根据权利要求4所述的基于机器视觉的龙门式鱼竿直度检测装置，其特征在于，光源设备至少包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑龙，刘祥鹏，邓越新，王飞龙，陈芙蓉，朱留涛，胡嵩，任露泉，
申请(专利权)人：吉林大学威海仿生研究院，
类型：发明
国别省市：