[發(fā)明專利]可對多型號不規(guī)則形狀產(chǎn)品進行缺陷檢測的智能檢測裝置

有效

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• 申請日: 2014-07-01
• 公開（公告）號: CN104101608B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發(fā)明（設計）人: 陳仁文;朱霞;夏樺康;章飄艷
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01N21/892
• 分類號: G01N21/892;G01B11/00;B07C5/342
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 黃成萍

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種可對多型號不規(guī)則形狀產(chǎn)品進行缺陷檢測的智能檢測裝置，屬于產(chǎn)品質(zhì)量檢測技術(shù)。

背景技術(shù)

對生產(chǎn)線產(chǎn)品進行缺陷檢測是工廠產(chǎn)品在出廠前的重要環(huán)節(jié)之一，采用人工檢查的方式由于存在檢測速度慢，受人的疲勞以及情緒因素影響等缺陷，很難保證達到足夠的檢測準確率。因此，將機器視覺技術(shù)引入到產(chǎn)品檢測環(huán)節(jié)中，用機器代替人眼進行目標對象的識別、判斷和測量，取代傳統(tǒng)的人工檢測方式，將有助于提高檢測效率和工業(yè)自動化水平。

機器視覺技術(shù)是一種視覺的科學和工程學，這一技術(shù)自20世紀50年代發(fā)展以來，在研究的深度和廣度都有了長足發(fā)展，其在工業(yè)自動化方面的應用也越來越廣泛，其中也不乏將這種技術(shù)應用于產(chǎn)品檢測的實例。但傳統(tǒng)的機器視覺產(chǎn)品檢測系統(tǒng)大部分對檢測產(chǎn)品有限制，即一套檢測系統(tǒng)只能針對一種產(chǎn)品一個型號進行檢測，或只能對檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫里已有的幾種產(chǎn)品類型和型號進行檢測。前一種意味著一個具有多元化的生產(chǎn)廠家需配備多套檢測系統(tǒng)以及生產(chǎn)線才能完成所有產(chǎn)品的檢測，會造成了一定的生產(chǎn)浪費并增加了工廠企業(yè)的生產(chǎn)成本。后一種檢測系統(tǒng)意味著每增加或更換一種產(chǎn)品型號都需要對其系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫進行再編輯，并在此進行系統(tǒng)測試。這很顯然不能適應當今社會的產(chǎn)品更新?lián)Q代速度越來越快的節(jié)奏，隨著產(chǎn)品的更新和升級，會要花費人力物力進行檢測系統(tǒng)的更新。同時它的相機參數(shù)和照明等的更改往往依然是人工進行的?？偠灾?，以上兩種傳統(tǒng)的檢測系統(tǒng)都不具有智能化的特點。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對傳統(tǒng)生產(chǎn)線產(chǎn)品檢測系統(tǒng)存在的技術(shù)及應用缺陷，本發(fā)明提供一種可對多型號不規(guī)則形狀產(chǎn)品進行缺陷檢測的智能檢測裝置，它可通過自動識別標準件，來存儲標準件特征信息，可自動調(diào)節(jié)流水線結(jié)構(gòu)并智能檢測產(chǎn)品。

技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

可對多型號不規(guī)則形狀產(chǎn)品進行缺陷檢測的智能檢測裝置，包括玻璃滑臺、瓶頸過料機構(gòu)和圖像采集系統(tǒng)；

所述玻璃滑臺相對于水平面傾斜設置在機架上，在玻璃滑臺的坡度方向上定義一個豎直平面S，豎直平面S將玻璃滑臺分成左右兩個區(qū)域；

所述瓶頸過料機構(gòu)包括兩個結(jié)構(gòu)尺寸相同的勺型擋板，所述兩個勺型擋板勺口相悖對稱于豎直平面S設置，勺型擋板設置在玻璃滑臺上，限制待檢測件在玻璃滑臺上的運動區(qū)域；勺型擋板的勺口位置高于勺柄位置，兩勺口的端部作為待檢測件的入料端，兩勺口的深凹部間距最小并確保檢測產(chǎn)品的通過，兩勺柄尾部趨攏；

所述圖像采集系統(tǒng)包括俯視圖像采集機構(gòu)、側(cè)視圖像采集機構(gòu)、圖像采集觸發(fā)機構(gòu)和圖像分析系統(tǒng)，俯視圖像采集機構(gòu)和側(cè)視圖像采集機構(gòu)的圖像采集區(qū)域位于兩勺柄相對的區(qū)域內(nèi)；所述俯視圖像采集機構(gòu)包括俯視相機，俯視相機垂直玻璃滑臺設置并位于豎直平面S上，俯視相機位于玻璃滑臺的上方，在玻璃滑臺的下方正對俯視相機設置有平面光源；所述側(cè)視圖像采集機構(gòu)包括第一相機、第二相機和第三相機，第一相機、第二相機和第三相機置于一個平行于玻璃滑臺的平面內(nèi)，并且以俯視相機在玻璃滑臺上的投影為中心、120°間隔環(huán)形設置，對應第一相機設置有第一點光源，對應第二相機設置有第二點光源，對應第三相機設置有第三點光源；所述圖像采集觸發(fā)機構(gòu)包括光纖傳感器，光纖傳感器正對豎直平面S設置，通過光纖傳感器同時觸發(fā)俯視相機、第一相機、第二相機和第三相機工作，并將采集的圖像發(fā)送給圖像分析系統(tǒng)；所述圖像分析系統(tǒng)包括標準件圖像采集單元和待檢測件圖像采集單元，將待檢測件圖像采集單元采集的圖像與標準件圖像采集單元采集的圖像進行對比，判斷待檢測件是否為合格產(chǎn)品。

本發(fā)明一改傳統(tǒng)檢測系統(tǒng)流水線寬度根據(jù)產(chǎn)品大小限定的要求，采用兩個勺型擋板構(gòu)成產(chǎn)品的滑道，兩勺口的端部作為待檢測件的入料端，可以與流水線對接，并可以根據(jù)流水線的寬度設計間距；兩勺口的深凹部間的窄小區(qū)域用于調(diào)節(jié)產(chǎn)品進入照相區(qū)域的位置，可以根據(jù)產(chǎn)品的形狀和尺寸設計間距。當產(chǎn)品以一定的初始速度和重力作用下進入滑到后，經(jīng)過兩勺口的深凹部間的窄小區(qū)域調(diào)節(jié)后以一定的姿態(tài)進入照相區(qū)，在進入照相區(qū)前，產(chǎn)品會首先被光纖傳感器感應到，光纖傳感器根據(jù)感應信息觸發(fā)四臺相機工作；由于光纖傳感器觸發(fā)相機存在一定的延時，考慮延時和以及產(chǎn)品的不斷移動，可以綜合設計兩勺口的深凹部間距以及光纖傳感器位置，使得相機工作時，產(chǎn)品盡可能位于側(cè)視圖像采集機構(gòu)的中心位置；同時，調(diào)節(jié)四臺相機的焦距以及位置，使得相機拍攝到的圖像最為清晰可辨。