[發明專利]一種基于機器視覺的電機換向器參數檢測系統

在審

• 申請號: 201610588482.6
• 申請日: 2016-07-25
• 公開（公告）號: CN107655414A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 田榮俠
• 申請（專利權）人: 田榮俠
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06;G01B11/10;G01B11/12;G01R31/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種檢測系統，尤其涉及一種基于機器視覺的電機換向器參數檢測系統。

背景技術

目前，工業產品的生產大都采用自動化生產線技術，因此對產品測量精度和測量效率的要求也越來越高。但傳統的檢測手段很難對自動化生產線上的產品進行快速、精確的檢測，對于某些精度要求較高的尺寸或參數，有時根本無法完成。電機換向器零件的參數檢測，大多依靠人工檢測，這就會導致檢測的效率低、誤判率和漏檢率高，而且有人工干涉，也會對測量的尺寸精度產生影響。

機器視覺系統是通過計算機來模擬人的視覺功能，從獲取的圖像中提取特征信息，進行分析、處理，從而用于實際的產品檢測和識別，是集電子學、光學、圖像處理技術、計算機技術和精密機械技術于一體的綜合系統。機器視覺系統的核心是圖像測量系統，其主要由圖像的采集、處理和輸出3部分組成，另外，還包括接口硬件、照明系統等其他硬件。圖像采集由圖像采集卡和圖像攝人設備來完成，作用是將采集的事物的原始物理圖像，進行采樣和量化工作后，變為數字圖像，即計算機能夠處理的圖像格式。圖像處理由圖像處理軟件和計算機來完成，作用是將前面圖像采集后的數字圖像進行某些處理，變為一幅新的數字圖像，或處理后變為一種非圖像的顯示。圖像輸出是圖像測量系統的最后環節，對硬件的性能要求較高，因為如果顯示系統的配置較差，會使經處理過的數字圖像包含噪聲或劣化，從而導致后續的軟件算法檢測產生誤差。

發明內容

本發明的目的是為了滿足電機換向器的在線檢測要求，設計了一種基于機器視覺的電機換向器參數檢測系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

基于機器視覺的電機換向器參數檢測系統由傳輸裝置、圖像測量系統、片間電壓檢測裝置、廢品抓取裝置4個功能模塊組成。零件放置于在線傳送裝置上，經過2路CCD攝像機進行圖像采集(一路為采集內徑圖像，另一路為采集外徑和高度圖像)，進行零件尺寸參數的軟件測量，然后零件經過片間電壓檢測裝置進行換向器的片間電壓參數檢測，最后計算機根據測量的尺寸參數和片間電壓檢測結果來判斷是否有不合格產品，若有廢品則抓取出來。

所述的圖像采集系統包括兩個部分，一部分是對零件內徑圖像的采集，另一部分是對零件外徑和高度圖像的采集。

所述的圖像采集系統硬件上主要包括兩臺CCD攝像機，均采用德國Basler高速工業攝像機；兩個光源為日本CCS公司的LFL-100系列LED光源，該種光源用高密度LED陣列面提供高強度背光照明，可以保證采集到質量較好的圖像。

所述的廢品抓取釋放裝置為根據已經測量的零件內徑、外徑、高度和片間電壓4個參數的檢測結果來判斷零件是否合格，若其中有一項參數不符合標準，則認為該零件為廢品，系統會將該廢品從生產線上抓取出來。

所述的品抓取釋放裝置通過電磁閥來控制氣缸的活塞桿伸縮，從而達到抓取、釋放廢品的功能。

所述的傳輸裝置通過主電動機來控制絲桿轉動，從而推動軌道上的零件行進。

所述的系統設計中的3臺電動機(主電動機、橫梁電動機和橫向電動機)均采用步進電動機，步進電動機是將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環控制元件，我們通過單片機編程對電動機進行脈沖分配及定位控制、速度控制等。

所述的控制部分采用具有16路開關量輸入／輸出板PCI-7505來控制6路電磁閥、各電動機的運行以及接近開關信號輸入(控制電動機進、退到位)。

所述的接近開關由振蕩器和整形放大器組成，振蕩器起振后在感應頭上產生交變的磁場，當金屬體接近感應區時，金屬體內產生渦流，吸收振蕩器的能量，使振蕩器停振，由整形放大轉換成電信號，達到檢測的目的。

本發明的有益效果是：

基于機器視覺的電機換向器參數檢測系統排除了人工檢測的主觀因素干擾，提高了檢測的效率、準確率和自動化程度。經過在線實時檢測表明，該系統設計合理、檢測效率高，取得了較好的檢測效果。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是硬件系統設計構成。

圖2是創建模板算法流程圖。

圖3是在線檢測算法流程圖。

具體實施方式