[發明專利]一種基于機器視覺的小微型軸類部件尺寸在線檢測裝置

在審

• 申請號: 201510973877.3
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN105403155A
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: 楊其華;唐松;劉鋼海
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及基于機器視覺的尺寸檢測領域，尤其是涉及小微型軸類部件的尺寸在線檢測。

背景技術

機器視覺是使用光學器件進行非接觸感知,自動獲取和解釋一個真實場景的圖像,以獲取信息和(或)控制機器或過程，即通過機器視覺產品將被攝取目標轉換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統，根據像素分布和亮度、顏色等信息，轉變成數字化信號；圖像系統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據判別的結果來控制現場的設備動作。機器視覺可以理解為給機器加裝上視覺裝置,使機器具備視覺功能,在某些領域代替人眼來做測量和判斷,使其能認識和看懂觀察到的東西,能確定它所見范圍內目標的位置。機器視覺不僅是人眼的延伸,也具有人腦的部分功能,目的是提高機器的自動化和智能化程度。因此利用機器視覺技術來實現現代工業的自動化生產已成為越來越多人關注的焦點。

在機械工業中，軸類零件是組成機器的一種重要零件。軸類零件是各種機械裝置中應用最多的一種零件，隨著科技的進步，對機械裝置的精度、速度等性能的要求越來越高，因此在機械加工過程中經常要對軸類零件進行高精度的加工。相應的，對軸類零件的參數測量就直接影響到加工的精度。目前，針對軸類零件直徑、長度等尺寸的測量方法較多，但是多存在檢測精度和效率難以兼顧，且檢測過程同生產過程分離，不能實現現代工業在批量檢測和實時控制的要求等問題。通過對不同檢測方式經行對比分析可以發現利用機器視覺技術測量軸類零件尺寸，可以實現精度比較高、測量結果穩定、實時在線測量，適應現代自動化生產要求。

發明內容

本發明提供了一種基于機器視覺的尺寸檢測裝置，用于實現對小微型軸類零部件的尺寸進行準確、高效、在線動態檢測。該裝置的特點在于將光源和檢測裝置集成于一體，簡化了檢測裝置，是整個檢測裝置更具一體性。同時相機支架橫向和縱向可調節性以及旋轉光源檢測盤的可更換性提升了整個檢測裝置的適應性，解決機器視覺中針對小微型軸類零部件檢測的對象固定單一化問題。該裝置在解決具有一定規則形狀的小微型軸類零部件的幾何尺寸的檢測方面，可以實現在較高精度的前提下比較高效的完成在線檢測，滿足現代工業的自動化生產要求。

為了完成上述要求，本發明所采取的技術方案是：其基于機器視覺的小微型軸類部件尺寸在線檢測裝置，包括一個底座，所述的底座上設有一個旋轉檢測盤和至少一個相機，所述的旋轉檢測盤呈一個豎直圓筒，中心底部通過一個電機驅動旋轉，外壁上等距間隔分布有零件定位槽；所述的相機通過一支架定位在底座上，相機鏡頭朝向旋轉檢測盤；所述的電機和相機都與一控制模塊連接。

作為優選，所述的旋轉檢測盤包括檢測殼體和可更換的載物板，所述的檢測殼體有上下兩個圓臺面，且下臺面直徑大于上臺面直徑，兩臺面之間設有LED燈珠、導光板、反射板和光擴散板，所述的反射板貼合檢測殼體內壁設置，所述的導光板設于反射板外側，所述的LED燈珠和光擴散板設于導光板和反射板之間；所述的載物板為透明材質，呈圓環狀，內側直徑與檢測殼體上臺面直徑匹配。

作為優選，所述的底座上設有定位滑道，可調節相機與旋轉檢測盤之間距離。

作為優選，所述的底座和電機之間設有硅膠墊片。

作為優選，所述的控制模塊至少包括單片機和PC機，所述的步進電機與單片機相連；所述的LED燈珠（5-4）通過可控恒流源與單片機相連；所述的相機（7）與PC機相連，并且通過外觸發I/O口與單片機相連；所述的單片機和PC機之間通過串口連接通信。

有益效果：本發明是一種解決有較規則幾何形狀的小微型零部件幾何尺寸的檢測裝置。該裝置能夠配個流水線實現在線實時檢測，同時由于該裝置結構簡單，整體性好，相應整個裝置的整體體積較小且輕便機動性能好，使用靈活。所以本發明不僅大大降低了高精度測量工作的難度，提高了效率，而且促進現代工業的自動化水平的提高。

附圖說明

圖1是本發明裝置總的立體示意圖。

圖2是所示裝置底座及相機支架滑道結構示意圖。

圖3是所示裝置旋轉光源檢測圓盤拆分結構示意圖。

圖4是本發明所涉及的基于單片機的控制流程圖。