[發明專利]一種盤形懸式瓷絕緣子視覺檢測方法

有效

• 申請號: 201710610879.5
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107179323B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 朱梓清;劉小峰;吳訪升
• 申請（專利權）人: 常州工程職業技術學院
• 主分類號: G01N21/95
• 分類號: G01N21/95
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 高桂珍

1.一種盤形懸式瓷絕緣子視覺檢測方法，其步驟為：

1)建立各類瑕疵的特征庫；

2)對每類瑕疵的特征庫內特征數值范圍進行確定，進而對該類瑕疵再進行細分，建立更為詳細的瑕疵參照數據庫，以便能夠判斷是哪類瑕疵的何種狀態；

3)通過工控機對機械系統發出指令，將瓷絕緣子支撐架運輸至某個指定位置，同時將瓷絕緣子支撐架到位信號送至工控機進行處理，當確認瓷絕緣子支撐架到位后，相機工作進行圖像采集，并將圖像數據傳送至工控機進行圖像處理分析，利用Blob分析中的閾值分析和動態閾值分析兩大原理對所獲取的圖像數據進行處理分析判斷瓷絕緣子支撐架上是否擺放有瓷絕緣子，若有，則繼續執行下一步，若無，則停止工作；其中機械系統包括機架，所述的機架的底板(101)上設置有第一直線滑動機構(2)，該第一直線滑動機構(2)的滑動板(201)上固設有用以支撐瓷絕緣子(3)且保證瓷絕緣子(3)中心線水平且垂直于第一直線滑動機構(2)中滑動板(201)滑動方向放置的瓷絕緣子支撐架(4)；其中所述的第一直線滑動機構(2)包括滑動板(201)、絲桿(202)和設置于絲桿(202)兩側的第一直線導軌(203)，所述的絲桿(202)的兩端支撐在軸承座上，絲桿(202)的一端與第一電機(204)相連；所述的絲桿(202)通過絲桿螺母與滑動板(201)相連，且滑動板(201)通過形成于滑動板(201)底部的滑塊與兩根第一直線導軌(203)滑動連接；瓷絕緣子支撐架(4)包括相對設置且用以支撐瓷絕緣子(3)折皺部(303)的兩個第一滾輪(401)和相對設置且用以支撐瓷絕緣子(3)凸起部(301)的兩個第二滾輪(402)，所述的兩個第一滾輪(401)分別通過滾輪安裝座(404)固設在第一立柱(403)的側面上，兩根第一立柱(403)固設在滑動板(201)上；所述的兩個第二滾輪(402)分別通過滾輪安裝座(404)固設在第二立柱(405)的側面上，兩根第二立柱(405)固設在安裝板(406)上，安裝板(406)固設在滑動板(201)上；

所述的機架的底板(101)上且沿著第一直線滑動機構(2)中滑動板(201)滑動方向設置有A工位和B工位，所述的A工位處包括有兩個對稱設置在第一直線滑動機構(2)中滑動板(201)滑動方向兩側的環形光源(5)，每個環形光源(5)的中心位置處均設置有用以拍攝瓷絕緣子(3)獲取圖像信息的第一工業相機(6)，兩個第一工業相機(6)分別用來拍攝瓷絕緣子(3)凸起部(301)和瓷絕緣子(3)內深凹部(302)；上述環形光源(5)通過環形光源支撐座與固設在機架的底板(101)上的豎向支桿固連，上述的第一工業相機(6)固設在環形光源(5)上；其中環形光源支撐座包括“U”字形第三連接件(701)，所述的第三連接件(701)的兩橫向板與環形光源(5)的背面固連，第三連接件(701)的豎向板上固連有相對設置的兩塊橫向固定板(702)，橫向固定板(702)與固設在底板(101)上的豎向支桿固連；

所述的B工位處包括有用以抓取瓷絕緣子(3)凸起部(301)并控制瓷絕緣子(3)旋轉的瓷絕緣子驅動裝置(8)、用以拍攝由瓷絕緣子驅動裝置(8)所控制的瓷絕緣子(3)的多組第二工業相機組和為拍攝提供光源的多個背光源(9)；所述的瓷絕緣子驅動裝置(8)設置在第一直線滑動機構(2)的一側，且瓷絕緣子驅動裝置(8)中吸盤(801)的中心軸垂直于第一直線滑動機構(2)中滑動板(201)滑動方向；其中瓷絕緣子驅動裝置(8)包括“┕”字形的支撐板(802)和吸盤(801)，所述的支撐板(802)的橫向板通過支撐柱(803)與機架的底板(101)相連；所述的支撐板(802)的豎向板上固設有水平放置的伸縮氣缸(804)；所述的伸縮氣缸(804)的活塞桿端部固連有“凵”字形的電機安裝座(805)，該電機安裝座(805)通過形成于電機安裝座(805)底部的滑塊與兩根第二直線導軌(806)滑動連接，兩根第二直線導軌(806)固設在支撐板(802)的橫向板上；所述的電機安裝座(805)上固設有水平放置的第二電機(807)；所述的第二電機(807)的輸出軸穿過電機安裝座(805)的豎向板后與設置在套筒(808)中的氣管的一端固連，其中氣管的圓周壁上開設有多個氣孔，套筒(808)的法蘭端固設在電機安裝座(805)的豎向板上，套筒(808)的圓周壁上固連有與套筒(808)連通的豎向抽氣管(809)，該豎向抽氣管(809)與真空泵連通；所述的吸盤(801)的抽真空管穿過套筒(808)后與氣管的另一端固連且連通；

所述的多組第二工業相機組的組數根據瓷絕緣子(3)折皺部(303)數量設定，每組第二工業相機組均包括兩個第二工業相機(10)，其中一個第二工業相機(10)位于瓷絕緣子(3)折皺部(303)的左側，且第二工業相機(10)的相機法線垂直于瓷絕緣子(3)折皺部(303)的左表面，另一個第二工業相機(10)位于瓷絕緣子(3)折皺部(303)的右側，且第二工業相機(10)的相機法線垂直于瓷絕緣子(3)折皺部(303)的右表面；上述的第二工業相機(10)均通過可調節角度的支撐件(12)與機架頂部的橫向支桿固連；其中所述的支撐件(12)是由多個連接片首尾相連構成的；

所述的多個背光源(9)圍繞著瓷絕緣子(3)分布，以便于第二工業相機(10)拍攝獲取圖像信息，且上述的多個背光源(9)均設置在可調節角度的背光源支撐座(11)上，背光源支撐座(11)與機架頂部的橫向支桿相連；其中背光源支撐座(11)包括用以固定背光源(9)的固定板(111)、“U”字形第一連接件(112)和“U”字形懸掛件(113)，所述的懸掛件(113)的兩豎板固設在安裝框架的橫向支桿上，懸掛件(113)的橫板與第一連接件(112)的橫板固連，且懸掛件(113)的橫板與第一連接件(112)的橫板相互垂直；所述的第一連接件(112)的兩豎板分別鉸接有“L”字形第二連接件(114)，該第二連接件(114)固設在固定板(111)上；

4)先對采集到的圖像數據進行去噪處理，利用高斯濾波器進行濾波后獲得所需的待處理分析的圖像，再利用灰度分析對圖像數據進行處理，濾去反光存在的高亮區域，最后對圖像數據進行轉換，并進行圖像相乘來提高圖像輪廓的對比度，最后再對圖像進行去噪處理；

5)利用閾值分割的原理對經步驟4)處理后得到的待處理分析的圖像進行處理分析，并將處理分析得到的結果與步驟2)中建立的瑕疵參照數據庫進行逐一對比，若有相匹配的，則發出瓷絕緣子不合格信號，若無，則發出瓷絕緣子合格信號。