【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及厚度检测，具体是空腔注蜡系统的在线膜厚检测方法。
技术介绍
1、近年来，各国家标准要求白车身寿命10～15年不穿孔腐蚀，汽车车身上存在许多为了增加车身强度和减小车身重量而设计的空腔，这些空腔非常复杂，在白车身使用“阴极电泳涂装”进行防锈处理过程中，因为法拉第效应引起空腔内部电泳膜很薄，通常空腔表面容易生锈；实际生产中，通常采用车身空腔内注蜡的方式来实现防腐。
2、现有的空腔注蜡主要分为传统注蜡、半自动注蜡、全自动注蜡和灌蜡四种方式，其中灌蜡工艺因能耗和设备投资高而鲜少应用，其它三种方式均采用喷涂方式进行，而传统注蜡、半自动注蜡和全自动注蜡工艺中蜡膜对空腔的有效覆盖是实现防腐的关键。
3、现有的注蜡工艺仅含有喷涂过程，蜡膜实际覆盖效果主要采用样车检验或样件检验的方式来确认蜡膜厚度的喷涂效果；而样车检验或样件检验均采用人工进行喷涂效果的检验确认，在人工检测时通常有两种方式，一种是需要在样车或样件上加工额外的观察孔，人工直接通过观察孔查看空腔内喷涂情况，另一种是利用现有空腔的注蜡孔，通过注蜡孔借助内窥镜对空腔内进行实时查看以实现空腔喷涂情况的检查。
4、为方便人工检验，在空腔喷涂前将待喷的蜡中加入荧光剂，使得样件喷涂完成后，只要采用紫外灯照射空腔表面，带有荧光剂的蜡膜区域将显示荧光，人工通过观察空腔内表面的荧光显示情况来判断样件空腔是否存在缺蜡、蜡膜厚度过薄的情况，进而确认被检样件是否合格。这种方式虽然能够实现空腔注蜡情况的检验，但依然存在以下问题：
5、第一，人工直接通过
6、第二，通过人工检测空腔注蜡情况时，因人工通过肉眼查看喷涂情况，查看过程仅仅能够看到空腔内是否存在缺蜡、局部蜡膜厚度偏厚或局部蜡膜厚度偏薄的情况，若存在缺蜡情况，则意味着注蜡过程存在漏喷进而可以直接判定为不合格品，但若是局部出现蜡膜厚度偏薄的情况，则通过肉眼难以判定蜡膜厚度是否合格，增加了检验的难度。
技术实现思路
1、本专利技术意在提供用于空腔注蜡系统的在线膜厚检测系统，以解决现有技术中技术人工通过观察孔检验空腔注蜡情况的方式存在的准确率降低、效率低且人工成本高的问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术的基础方案如下：
3、用于空腔注蜡系统的在线膜厚检测系统，包括图像采集单元和图像处理单元，图像处理单元连接图像采集单元，还包括驱动器，图像采集单元连接在驱动器的输出端，驱动器能够带动图像采集单元伸入到注蜡空腔内部，图像采集单元能够采集空腔内部不同区域的图像；图像处理单元设有膜厚数据库，图像处理单元接收图像处理单元采集到的实时图像并将接收到的实时图像与膜厚数据库内的标准图像进行对比得到该实时图像对应下的膜厚实测数据。
4、相比于现有技术的有益效果：
5、采用本方案时，在对空腔注蜡完成的工件进行注蜡效果检验时，通过驱动器自动带动图像采集单元伸入到注蜡空腔内，图像采集单元进入到注蜡空腔内后，通过图像采集单元对空腔内表面不同区域进行图像采集，图像处理单元对实时采集的空腔内多个图像进行比较，以得到空腔内不同区域的膜厚实测数据，通过膜厚实测数据即可快速判定注蜡空腔的喷涂效果是否合格；相比现有技术，本方案实现了空腔内膜厚实测数据的直观化，避免了人工检验存在的检验难度大的问题，同时膜厚实测数据的直观化也便于后续对膜厚数据进行分析。
6、此外，采用本方案时，图像采集单元能够在驱动器的带动下快速伸入到空腔内部进行多图像采集，操作速度快，且图像采集单元能够伸入空腔内部进而避免了视觉盲区带来的检测准确率降低的问题；同时本方案通过图像采集单元可以在短时间内进行多图像采集，进而方便图像处理单元根据采集到的图像快速判断空腔内膜厚实际情况，以判定空腔注蜡是否合格，提高了空腔注蜡的检验效率，方便本系统代替人工检验并方便本系统对注蜡空腔实现在线检测，同时达到提高检测效率和检验准确率的目的并降低人工成本。
7、除此之外，现有技术中对喷涂厚度检测的普通方法，如超声法、磁感应法、涡流法、磁脉冲法和光热法等，因注蜡空腔结构复杂、空腔内存在尺寸狭小的内部空间曲面、空腔与外界相通的注蜡孔尺寸较小且分布不均匀，造成超声法、磁感应法和涡流法不能实现注蜡空腔的在线检测，而磁脉冲法仅能在线检测有限几个点的膜厚，存在膜厚检测不全面的问题，光热法不适合内腔复杂表面，而本系统能够满足注蜡空腔的喷涂效果检测，且还能得到注蜡空腔不同区域的膜厚实测数据，此外还能达到检测速度高以实现在线检测的目的。
8、进一步，还包括控制单元，控制单元与图像处理单元连接，控制单元用于接收图像处理单元得到的膜厚实测数据，控制单元用于将接收到的膜厚实测数据与预设允许数据进行比较并在膜厚实测数据超出预设允许数据时发出报警信号。
9、有益效果：本方案通过控制单元的设置，对膜厚实测数据进行自动判定，提高了本检测系统的自动化程度，同时，因本检测系统可以在空腔注蜡完成后进行实时在线检测，故而通过本检测系统的控制单元发出的报警信息以提醒工人快速调整注蜡情况，实现了在线监测，降低了出现批量注蜡不合格品的概率，使得注蜡效果得以快速反馈，有利于提高注蜡合格率并降低生产成本。
10、进一步，所述控制单元与图像采集单元连接，控制单元用于控制图像采集单元进行图像采集，以提高图像采集的自动化程度。
11、进一步，所述驱动器的输出端与图像采集单元之间连接有导向关节，导向关节用于带动图像采集单元相对驱动器的输出端形成不同角度。
12、有益效果：通过导向关节的设置，使得图像采集单元相对驱动器的输出端的角度可以调整，进而使得图像采集单元的拍摄角度发生变化，以保证采集到的空腔图像更加全面，进一步提高空腔注蜡检测的准确性。
13、进一步，所述控制单元与导向关节连接，控制单元通过控制导向关节的摆动角度以控制图像采集单元与驱动器的输出端之间形成的角度。
14、有益效果：通过控制单元控制导向关节带动图像采集单元采集图像的角度，进一步提高了自动化程度。
15、进一步，所述控制单元与驱动器连接，控制单元用于控制驱动器带动图像采集单元伸入或抽出注蜡空腔内部，以便于通过自动控制的方式将驱动器输出端上连接的图像采集单元准确送到空腔内。
16、进一步，所述图像采集单元包括光学镜头、照明光源和紫外光源。
17、有益效果：照明光源和紫外光为图像采集提供条件，使得光学镜头采集到的图像质量更高。
18、进一步本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.空腔注蜡系统的在线膜厚检测方法，需要使用检测系统，检测系统包括图像采集单元和图像处理单元，图像处理单元连接图像采集单元，其特征在于：检测系统还包括驱动器，驱动器的输出端与图像采集单元之间连接有导向关节，导向关节用于带动图像采集单元相对驱动器的输出端形成不同角度；图像采集单元包括光学镜头、照明光源和紫外光源；图像采集单元能够采集空腔内部不同区域的图像；图像处理单元设有膜厚数据库，膜厚数据库包括喷涂蜡中添加的荧光剂比例和拍摄角度不变而膜厚变化时对应的若干标准图像以及拍摄角度和膜厚不变而喷涂蜡中添加的荧光剂比例变化时的若干标准图像；
2.根据权利要求1所述的空腔注蜡系统的在线膜厚检测方法，其特征在于：所述图像处理单元在将实时图像与膜厚数据库内标准图像进行对比前需要对接收到的实时图像进行图像预处理。
3.根据权利要求2所述的空腔注蜡系统的在线膜厚检测方法，其特征在于：图像预处理包括对实时图像进行去噪、增强处理，图像处理单元对预处理后的图像采用图像处理算法将图像中不同纹理、不同颜色的区域分割成一些互不重叠的区域，图像处理单元对分割出来的区域进行条件限制，满足所有
4.根据权利要求3所述的空腔注蜡系统的在线膜厚检测方法，其特征在于：所述图像处理单元计算该有效的区域特征的像素面积，并结合光学镜头的非线性标定结果将该有效的特征区域的像素面积转化为以毫米为单位的物理面积，从而对有效的特征区域的面积大小进行判断并输出。
5.根据权利要求3所述的空腔注蜡系统的在线膜厚检测方法，其特征在于：所述条件限制包括面积限制、周长限制和形状限制中的至少一种。
6.根据权利要求3所述的空腔注蜡系统的在线膜厚检测方法，其特征在于：所述图像处理算法是二值化、对比度阈值、像素梯度变化方法中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的空腔注蜡系统的在线膜厚检测方法，其特征在于：所述导向关节为物理控制杆，通过物理控制杆与控制单元的连接，实现对导向关节角度摆动的控制。
8.根据权利要求1-7任一项所述的空腔注蜡系统的在线膜厚检测方法，其特征在于：所述位置信息包含注蜡孔位置信息和图像采集单元位置信息。
9.根据权利要求1-7任一项所述的空腔注蜡系统的在线膜厚检测方法，其特征在于：设置拍摄角度时，使得拍摄镜头与被采集图像的空腔表面垂直。
10.根据权利要求1-7任一项所述的空腔注蜡系统的在线膜厚检测方法，其特征在于：所述控制单元采用PLC控制器。
...【技术特征摘要】
1.空腔注蜡系统的在线膜厚检测方法，需要使用检测系统，检测系统包括图像采集单元和图像处理单元，图像处理单元连接图像采集单元，其特征在于：检测系统还包括驱动器，驱动器的输出端与图像采集单元之间连接有导向关节，导向关节用于带动图像采集单元相对驱动器的输出端形成不同角度；图像采集单元包括光学镜头、照明光源和紫外光源；图像采集单元能够采集空腔内部不同区域的图像；图像处理单元设有膜厚数据库，膜厚数据库包括喷涂蜡中添加的荧光剂比例和拍摄角度不变而膜厚变化时对应的若干标准图像以及拍摄角度和膜厚不变而喷涂蜡中添加的荧光剂比例变化时的若干标准图像；
2.根据权利要求1所述的空腔注蜡系统的在线膜厚检测方法，其特征在于：所述图像处理单元在将实时图像与膜厚数据库内标准图像进行对比前需要对接收到的实时图像进行图像预处理。
3.根据权利要求2所述的空腔注蜡系统的在线膜厚检测方法，其特征在于：图像预处理包括对实时图像进行去噪、增强处理，图像处理单元对预处理后的图像采用图像处理算法将图像中不同纹理、不同颜色的区域分割成一些互不重叠的区域，图像处理单元对分割出来的区域进行条件限制，满足所有条件限制的区域即为有效的特征区域，最后图像处理单元根据得到的有效的区域特征与膜厚数据库内的标准图像进行对比得到该实时图像对应下的膜厚实测数据。
【专利技术属性】
技术研发人员：饶杰，程文林，刘江，刘畅，李跃东，任峰，
申请(专利权)人：重庆海浦洛自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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