[實用新型]一種基于機器視覺的金屬桶內高反射表面缺陷檢測裝置

有效

• 申請號: 201922103304.1
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN211955257U
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 瞿永順;余桂英;王國勇;程愛玲;戴云霄;劉中祥;洪雷
• 申請（專利權）人: 中國計量大學;浙江盛達機器人科技有限公司
• 主分類號: G01N21/90
• 分類號: G01N21/90
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種基于機器視覺的金屬桶內高反射表面缺陷檢測裝置，安裝在金屬桶生產線上，包括定位機構、內窺機構、定位擋板、控制臺、剔除裝置，所述的定位機構及內窺機構固定在在生產線正上方，定位擋板及剔除裝置安裝在生產線的傳送導軌上(圖上未標出)、控制臺由計算機及PLC組成，安裝在在生產線的一側，分別于與定位機構、內窺機構、定位擋板、剔除裝置電連接。本發明的內窺機構伸入桶內后與桶的幾何中心線幾乎重合，與桶底幾乎垂直，形成較好的成像條件、成像清晰、能有效剔除缺陷產品。

技術領域

本發明屬于機器視覺識別和檢測領域，具體涉及一種基于機器視覺的金屬桶內高反射表面缺陷檢測裝置。

背景技術

金屬桶的制作工藝復雜，在生產過程中不可避免會有異物（油漆、膠粒、纖維、污物等）出現在罐體內部。這些異物一旦未被發現，在灌裝過程中與食品或者原油等產品混合在一起，長時間會產生化學變化，存在安全隱患。

隨著對質量和快速生產的不斷增長的需求，產品質量檢測的精度、速度與穩定性正變得越來越重要。傳統的工廠均使用人眼觀察檢測，導致人眼在檢測過程中會出現遺漏，存在效率低、人工成本高等問題。引入機器視覺檢測方法可解放人工作業，提高生產效率。

采用機器視覺對金屬桶內高反射表面進行缺陷檢測，目前存在幾個技術難點，一是照明方案的設計，由于金屬罐的內表面為高反射面，普通的照明條件下桶底會形成高亮的不可檢測區域，同時桶底自身的紋理及字符印文會增加實現照明均勻性的難度，進而難以將缺陷與背景分離。二是光源、成像裝置及被測區域三者之間的位置關系，由于桶口直徑小，而罐體深度大、桶底直徑大，空間限制因素多，圖像采集困難。

專利號為201711364780.8，名稱為“一種油桶桶內異物智能檢測裝置”的中國專利中公開了一種裝置，包括檢測機構主體框架、旋轉機構、定位柱、PLC、拍照主體、升降機構及計算機。其拍照主體為長方形，垂直固定在升降機構上，兩個桶內壁檢測相機模塊固定在拍照主體的側下部的不同位置。此拍照主體雖然可以同時對桶壁和桶底進行拍照檢測，但由于機構為長方體，只能垂直升降，對同底拍攝時光軸與桶底圓心不同心，圖像會產生較大畸變。此外，該拍照主體沒有設計合理的照明結構，難以保證相機探入桶內后可以檢測異物的有無。

發明內容

為了解決背景技術中存在的問題，本發明提供了一種基于機器視覺的金屬桶內高反射表面缺陷檢測系統和方法，克服現有技術中的欠缺而提供一種光照均勻性好、成像清晰、有效獲金屬桶高反射表面信息的機器視覺方法。在此基礎上進行異物的識別以及表面缺陷的檢測，具有高效、穩定、準確等優點。配合傳送帶等自動零件運輸方式，還能實現識別檢測的自動化，提升工業制造水平。本發明提供如下技術方案：一種基于機器視覺的金屬桶內高反射表面缺陷檢測裝置，安裝在金屬桶生產線的桶內吹氣工位之后，包括定位機構、內窺機構、定位柱、剔除裝置、控制臺。所述控制臺由計算機PLC組成（圖上未標出）安裝在在生產線的一側，分別于與定位機構、內窺機構、定位擋板及剔除裝置電連接。所述的定位機構固定在生產線相應工位，由支架結構、升降模塊和位置校正模塊組成。所述升降模塊固定在支架結構的中間位置，升降模塊的下方連接著位置校正模塊，所述位置校正模塊為一個平板，上方固定內窺機構，內窺機構的一端固定能有一個由相機及光源組成的視覺模塊。其特征在于：所述的內窺機構的主體支架為G字形結構，視覺模塊伸入桶內后與桶的幾何中心線幾乎重合，與桶底幾乎垂直，形成較好的成像條件。視覺模塊設計小巧、緊湊，多顆LED燈珠垂直于鏡頭主光軸固定在相機上以一定發散角向四周打光，底部固定一塊涂有吸光材料的遮光板來避免桶底高亮光斑的形成。

本發明與現有技術相比具有以下優點：1、能最大程度檢測桶底表面缺陷種類。2、能有效減弱桶內高反射表面高亮光斑的形成。3、能有效減弱桶底字符印文對圖像檢測的干擾。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為定位機構示意圖。

圖3為內窺機構示意圖。