一种对高精度尺寸测量的线扫描视觉测量系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一套视觉测量系统，主要运用于测量高精密的冲压件的机械尺寸。一种对高精度尺寸测量的线扫描视觉测量系统，包括传送带系统、线扫描相机、线扫描远心镜头、光源、可编程控制器、安装有视觉检测软件及与可编程控制器通信软件的电脑、传感器和XY伺服轴；所述的线扫描相机是4K线扫描相机，线扫描相机的中心线与双侧远心镜头中心线重合，并与光源中缝的连线与传送带系统的待检测区域垂直；所述线扫描相机、光源、传送带系统的电机、XY伺服轴、传感器均分别与可编程控制器连接；线扫描相机与电脑连接。本实用新型专利技术可以对高精度（测量精度高达0.01毫米）的产品来做外观检测。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一套视觉测量系统，主要运用于测量高精密的冲压件的机械尺寸。
技术介绍
检测技术是加工件的基础，随着科技的发展，对产品的品质要求不断提高。而传统尺寸测量主要为接触式检测。但传统的测量工具无法满足某些产品的凹凸不平且不规则部件的测量，而其他的如三座标测量仪的成本高且速度慢。另专用测量模具受本身的制造精度影响，且长时间使用带来磨损，同时主要人工操作。随着电子行业的兴起，在电脑的硬盘，手机等产品中的机械配件大量采用冲压件。而每台冲压机每秒钟至少要生产一个工件，每天有8万多个工件产生。由于冲压件在生产过程中，产品经震研后，可能对冲压件的部分折边产生变形的质量问题。传统尺寸测量的方式效率低、劳动强度高等问题点存在。当前几乎所有的公司要求产品出厂合格率达到100%，而传统检测法受到人为因素影响，不能保证产品的合格率。所以自动检测视觉系统引用使用。但一般面阵相机的视觉系统精度达不到客户要求。而线扫描成像系统能满足高精度成像要求(检测精度达0.01毫米)，同时利用厂商现有的泡壳(250X400毫米)——可放入50个产品，可对产品连续不断做视觉测量。在1.5秒钟内完成尺寸测量，效率达到2400个产品每小时。但限于精度的限制，对于大幅面，如250毫米宽度，目如的检测点精度是0.2晕米，尚需进一步的提闻。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一套线扫描视觉测量系统，以满足高精度尺寸测量需求。本技术的具体技术方案是:—种对高精度尺寸测量的线扫描视觉测量系统，包括传送带系统5、线扫描相机2、线扫描远心镜头8、光源7、可编程控制器1、安装有视觉检测软件及与可编程控制器通信软件的电脑4、传感器11和XY伺服轴12 ；所述的线扫描相机2是4K线扫描相机，线扫描相机2的中心线与双侧远心镜头8中心线重合，并与光源7中缝的连线与传送带系统5的待检测区域垂直；所述线扫描相机2、光源7、传送带系统5的电机、XY伺服轴12、传感器11均分别与可编程控制器I连接；线扫描相机2与电脑4连接。所述光源7为隧道型线扫描光源，其上部的中间为一条宽3毫米的长缝，下部两侧为发光二极管向上照射；光源体的弧面的内壁涂有反光漆；下部中间为漏空；光源7下部两侧的发光二极管波长相同。所述传送带系统5由变频马达驱动。所述传感器11为光电传感器。所述可编程控制器I与集线器3连接，通过集线器3可与若干台电脑4连接。所述线扫描远心镜头安装在线扫描相机上，介于光源与相机之间。所述XY伺服轴，由伺服电机带动丝杆，相机固定在X轴上,并由X轴驱动成像。工作时，将待检测的治具10 (带有30个需测量的产品)放在传送带5的待检测区域9 ;光源7向下照射，保证产品有足够的亮度；线扫描相机2安装最上方，线扫描相机2中心线与双侧远心镜头8中心线重合，并与光源7中缝的连线与传送带垂直；传感器11检测产品所有的位置；伺服系统带动线扫描相机进行成像；线扫描相机2触发信号、光源7、传送带5的电机、XY伺服轴12、传感器11均与可编程控制器I连接，所有动作由可编程控制器I来控制。视觉系统的检测结果由电脑4通过串口协议发送给可编程控制器I。本技术的成像原理是:当带有被检测物的夹具到达准确位置后，X轴伺服系统带动相机并对被检测物逐个进行线扫描成像，直到所有产品测量完成。相机运用4K的线扫描相机。其测量精度=宽度/每行像素=40毫米/4000像素=0.01毫米每像素。镜头采用双侧远心镜头，保证成像没有畸变，即保证尺寸测量可靠。本技术的优点:1、可广泛运用于自动化生产线，做到在线不停机、无人工干预地进行视觉测量；也可运用于多个产品几乎同步进行测量，实现高速测量；2、使用机器视觉线扫描系统代替人工检测；3、在高速检测下实现24小时工作；4、可对产品进行100%检测，出厂合格率达100% ；5、降低生产成本，一台设备相当于20个员工的工作量；6、可与其他传送带进行无缝连接，满足大部分客户的生产需求；7、高精度(测量精度高达0.01毫米以上)视觉测量。8、可在系统中设直机械手自动副除不合格广品。附图说明附图1为本技术结构示意图。以上附图中:1、可编程控制器，2、线扫描相机，3、集线器，4、电脑，5、传送带系统，6、已检测产品(下料区)，7、光源，8、镜头，9、检测中产品(成像区)，10、待检测产品(待检区)，11、传感器，12、XY伺服轴。具体实施方式以下结合附图及实例对本技术作描述:实施例1:参见附图1所示，一种对大幅面高精度表面检测的线扫描视觉检测系统，包括传送带系统5、线扫描相机2、镜头8、光源7、可编程控制器1、安装有视觉检测软件及与可编程控制器通信软件的电脑4和光电传感器11 ；所述的线扫描相机2是4K线扫描相机，线扫描相机2的中心线与双侧远心镜头8中心线重合，并与光源7中缝的连线与传送带系统5的待检测区域垂直；所述线扫描相机2、光源7、传送带系统5的电机、传感器11均分别与可编程控制器I连接；线扫描相机2与电脑4连接。所述光源7为隧道型线扫描光源，其上部的中间为一条宽3毫米的长缝，下部两侧为发光二极管向上照射；光源体的弧面的内壁涂有反光漆；下部中间为漏空；光源7下部两侧的发光二极管波长相同。所述传送带系统5由变频马达驱动，按工段分为已检测产品6 (下料区)，检测中产品9 (成像区)，待检测产品10 (待检区)。所述可编程控制器I与集线器3连接，通过集线器3与若干台电脑4连接。本技术将线扫描视觉检测系统成功应用于多产品同时检测，主要运用通过视觉系统对经研磨后冲压件进行尺寸测量。其检测宽度为40毫米，检测长度理论无穷长。精度高，为0.01毫米每像素。可广泛运用于自动化生产线，做到在线不停机、无人工干预地进行视觉检测；使用机器视觉线扫描系统代替人工检测；在高速检测下实现24小时工作；可对产品进行100%检测，出厂合格率达100% ;大大地降低生产成本，一台设备相当于20个员工的工作量；并可与其他传送带进行无缝连接，满足大部分客户的生产需求；最主要的是本技术可以对高精度(测量精度高达0.01毫米)的产品来做外观检测。权利要求1.一种对高精度尺寸测量的线扫描视觉测量系统，包括传送带系统、线扫描相机、线扫描远心镜头、光源、可编程控制器、电脑、传感器和XY伺服轴；其特征在于， 所述的线扫描相机是4K线扫描相机，线扫描相机的中心线与双侧远心镜头中心线重合，并与光源中缝的连线与传送带系统的待检测区域垂直； 所述线扫描相机、光源、传送带系统的电机、XY伺服轴、传感器均分别与可编程控制器连接； 线扫描相机与电脑连接。2.根据权利要求1所述的一种对高精度尺寸测量的线扫描视觉测量系统，其特征在于，所述光源为隧道型线扫描光源，其上部的中间为一条宽3毫米的长缝，下部两侧为发光二极管向上照射；光源体的弧面的内壁涂有反光漆；下部中间为漏空；光源下部两侧的发光二极管波长相同。3.根据权利要求1所述的一种对高精度尺寸测量的线扫描视觉测量系统，其特征在于，所述传送带系统由变频马达驱动。4.根据权利要求1所述的一种对高精度尺寸测量的线扫描视觉测量系统，其特征在于，所述传感器为光电传感器。5.根据权利要求1所述的一种对高精度尺寸测量的线扫描视觉测量系统，其特征在于，所述可编程控制器与集线器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对高精度尺寸测量的线扫描视觉测量系统，包括传送带系统、线扫描相机、线扫描远心镜头、光源、可编程控制器、电脑、传感器和XY伺服轴；其特征在于，所述的线扫描相机是4K线扫描相机，线扫描相机的中心线与双侧远心镜头中心线重合，并与光源中缝的连线与传送带系统的待检测区域垂直；所述线扫描相机、光源、传送带系统的电机、XY伺服轴、传感器均分别与可编程控制器连接；线扫描相机与电脑连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘敏，陆汉东，
申请(专利权)人：上海维鲸视统工业自动化有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31