[發明專利]一種管類零件表面缺陷在線視覺檢測系統及檢測方法

在審

• 申請號: 202111623904.6
• 申請日: 2021-12-28
• 公開（公告）號: CN114280075A
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 盧榮勝;劉旭
• 申請（專利權）人: 無錫維度機器視覺產業技術研究院有限公司
• 主分類號: G01N21/952
• 分類號: G01N21/952;G01N21/88
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

本發明公開了一種管類零件表面缺陷在線視覺檢測系統及檢測方法，是由缺陷視覺檢測傳感器陣列和計算機構成；缺陷視覺檢測傳感器是由投影器、條紋圖案片、遠心鏡頭、單色光源、成像鏡頭、相機、濾光片、分光鏡、二色鏡、條紋接收相機組成；其中投影器、條紋圖案片、遠心鏡頭、成像鏡頭、分光鏡、條紋接收相機組成三維成像光路裝置；單色光源、成像鏡頭、分光鏡、濾光片、二色鏡、相機組成二維成像光路裝置；六個所述缺陷視覺檢測傳感器垂直于管類零件傳動方向，并均勻布置于管類零件周圍。本發明能夠在線檢測管類零件表面上存在的各種類型缺陷，可以有效提高管類零件的檢測效率和準確率，減少管類零件生產廠家的人力成本。

技術領域

本發明涉及表面缺陷的自動光學檢測領域，具體的說是一種管類零件表面缺陷在線視覺檢測系統及檢測方法。

背景技術

管類零件廣泛運用于工業領域和日常生活中，其質量的優劣直接決定了產品使用效果和壽命周期，因此，對其進行出廠前的缺陷檢測具有重要的意義。傳統的檢測通常為離線狀態下，利用人工檢測、超聲檢測、渦流檢測等手段，基于視覺檢測方法也廣泛運用于管類零件的缺陷檢測。目前人工檢查耗時耗力，用于金屬管類零件的超聲、渦流檢測存在漏檢現象，普通視覺檢測方法不能同時檢測二維和三維檢測，且效率較低，這些裝置和檢測方法難以滿足管類零件多種缺陷的快速、精確的在線檢測需求。

發明內容

本發明旨在解決克服現有技術的不足，提供一種管類零件表面缺陷在線視覺檢測系統及檢測方法，具有速度快、精度高、非接觸、在線檢測等性能特點，從而滿足管類零件在線缺陷的實際檢測需求。

為達到上述目的，本發明采取的技術方案是：

本發明一種管類零件表面缺陷的在線視覺檢測系統的特點是包括：n個缺陷視覺檢測傳感器和工控機；n個所述缺陷視覺檢測傳感器均勻設置在管類零件的周圍；

所述缺陷視覺檢測傳感器包括：三維成像光路裝置和二維成像光路裝置，分別用于檢測管類零件表面的三維缺陷和二維缺陷；

所述缺陷視覺檢測傳感器包括：投影器、條紋圖案片、遠心鏡頭、單色光源、成像鏡頭、相機、濾光片、分光鏡、條紋接收相機；其中，所述條紋接收相機的光軸方向垂直于管類零件的傳動方向；

由所述投影器、條紋圖案片、遠心鏡頭、成像鏡頭、分光鏡、條紋接收相機組成所述三維成像光路裝置；

所述投影器的光線經過所述條紋圖案片，其透過光再經過所述遠心鏡頭投射到管類零件表面，管類零件表面的反射光依次經過所述成像鏡頭和所述分光鏡，最后在所述條紋接收相機上成像，從而形成三維成像光路；

由所述單色光源、成像鏡頭、分光鏡、濾光片、相機組成所述二維成像光路裝置；

所述單色光源照射所述管類零件表面，管類零件表面的反射光依次經過所述成像鏡頭和所述分光鏡后，再由所述濾光片過濾干擾光，最后在所述相機上成像，從而形成二維成像光路。

本發明所述的一種管類零件表面缺陷的在線視覺檢測系統的特點也在于：

將所述缺陷視覺檢測傳感器中的濾光片和分光鏡替換為二色鏡；從而由所述投影器、條紋圖案片、遠心鏡頭、成像鏡頭、條紋接收相機、二色鏡組成另一種三維成像光路裝置；

所述投影器的光線經過所述條紋圖案片，其透過光再經過遠心鏡頭投射到所述管類零件表面，管類零件表面的反射光依次經過所述成像鏡頭和二色鏡，最后在所述條紋接收相機上成像，從而形成另一條三維成像光路；

由所述單色光源、成像鏡頭、二色鏡、相機組成另一種二維成像光路裝置；

所述單色光源照射所述管類零件表面，管類零件表面的反射光依次經過所述成像鏡頭和所述二色鏡，最后在所述相機上成像，從而形成另一條二維成像光路。

本發明一種基于所述的在線視覺檢測系統的三維缺陷檢測方法的特點是按如下步驟進行：