一種基于機(jī)器視覺(jué)的工件表面刀痕缺陷檢測(cè)與分撿裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了基于機(jī)器視覺(jué)的工件表面刀痕缺陷檢測(cè)與分撿裝置，包括工件表面圖像采集單元、工件表面刀痕缺陷檢測(cè)單元、工件分撿單元以及用于運(yùn)送正常工件和有缺陷工件的工件傳輸帶單元；本實(shí)用新型通過(guò)表面缺陷檢測(cè)與分類計(jì)算機(jī)軟件識(shí)別出表面有缺陷的工件，然后將缺陷信號(hào)發(fā)送至工件分撿單元，通過(guò)傳輸帶上的分撿電機(jī)把缺陷工件分撿至另外一條有缺陷工件傳輸帶上，輸送到處理缺陷的車間進(jìn)行處理，無(wú)缺陷工件繼續(xù)傳送到相應(yīng)車間。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，自動(dòng)化程度高，提高了工作效率，降低了生產(chǎn)成本，實(shí)用性強(qiáng)，推廣應(yīng)用價(jià)值高。
【專利說(shuō)明】
一種基于機(jī)器視覺(jué)的工件表面刀痕缺陷檢測(cè)與分撿裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)器視覺(jué)與工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于機(jī)器視覺(jué)的工件表面刀痕缺陷檢測(cè)與分撿裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]產(chǎn)品質(zhì)量是工業(yè)生產(chǎn)中一個(gè)極為重要的指標(biāo)，對(duì)企業(yè)而言只有嚴(yán)格保證產(chǎn)品質(zhì)量才能在現(xiàn)今激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地。而為了提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，流水線作業(yè)和機(jī)械加工作業(yè)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域，伴隨而來(lái)的是在機(jī)械加工過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品表面造成的各種缺陷。
[0003]機(jī)械加工過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品的切割、壓制等工序，由于產(chǎn)品材料特性、機(jī)械性能等影響，容易造成產(chǎn)品表面刀痕、變形、掉角等微小的缺陷，刀痕是最主要的缺陷。這些缺陷雖然微小，但是可能會(huì)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和性能具有重大的影響，因此對(duì)這些缺陷的檢測(cè)是非常必要的。
[0004]當(dāng)前已經(jīng)應(yīng)用的缺陷檢測(cè)技術(shù)包括人工檢測(cè)、機(jī)械檢測(cè)、射線檢測(cè)以及計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)等。但是，人工檢測(cè)主要是通過(guò)人眼對(duì)工件檢測(cè)，所以效率比較低而且質(zhì)量不好，一旦勞動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大檢測(cè)的可靠性也會(huì)大大降低;機(jī)械檢測(cè)一般是接觸式檢測(cè)，檢測(cè)過(guò)程中需要對(duì)工件進(jìn)行位置調(diào)整，所以效率較低;射線檢測(cè)可以實(shí)現(xiàn)較高分辨率，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高。
[0005]近些年來(lái)，隨著數(shù)字圖像處理技術(shù)在很多領(lǐng)域的應(yīng)用，根據(jù)圖像缺陷的檢測(cè)技術(shù)研究已經(jīng)成為一個(gè)重要的研究方向。所以根據(jù)圖像缺陷的研究從而判斷實(shí)物的完整情況是非常有價(jià)值和有意義的。圖像缺陷檢測(cè)技術(shù)可以通過(guò)對(duì)高清照相機(jī)所攝圖像的檢測(cè)來(lái)判斷實(shí)物表面是否出現(xiàn)缺陷，當(dāng)出現(xiàn)缺陷時(shí)提醒人們將含有缺陷的實(shí)物分揀出來(lái)。計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)這是近些年才興起的一個(gè)領(lǐng)域，它將計(jì)算機(jī)的快速性、可靠性和可重復(fù)性與數(shù)字圖像處理技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行視覺(jué)檢測(cè)，這種檢測(cè)方法具有自動(dòng)化、客觀性強(qiáng)、不需接觸、精度高和快速等特點(diǎn)，大大的提高了檢測(cè)效率，這種方法具有很好的應(yīng)用前景。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于機(jī)器視覺(jué)的工件表面刀痕缺陷檢測(cè)與分撿裝置，其設(shè)計(jì)新穎合理且使用操作方便、自動(dòng)化程度高、客觀性強(qiáng)、精度高、效率高等特點(diǎn)，實(shí)用性強(qiáng)，推廣應(yīng)用價(jià)值高。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0008]—種基于機(jī)器視覺(jué)的工件表面刀痕缺陷檢測(cè)與分撿裝置，其特征在于:包括工件表面圖像采集單元、工件表面刀痕缺陷檢測(cè)單元、工件分撿單元和用于運(yùn)送正常工件和有缺陷工件的工件傳輸帶單元;所述工件表面圖像采集單元包括用于觸發(fā)高清工業(yè)相機(jī)進(jìn)行拍攝的紅外觸動(dòng)開關(guān)、補(bǔ)光模塊、用于拍攝工件照片的高清工業(yè)相機(jī)、圖像發(fā)送模塊;所述工件表面刀痕缺陷檢測(cè)單元包括圖像接收模塊、PC機(jī)、用于檢測(cè)工件照片用以識(shí)別出工件是否有表面刀痕缺陷的檢測(cè)的圖像表面缺陷檢測(cè)與分類計(jì)算機(jī)軟件以及缺陷信號(hào)發(fā)送模塊;所述工件分撿單元包括缺陷信號(hào)接收模塊、信號(hào)處理模塊、用于把刀痕缺陷工件分離到另外一條傳輸帶的分撿電機(jī);所述用于運(yùn)送正常工件和有缺陷工件的工件傳輸帶單元包括正常工件傳輸帶和有缺陷工件傳輸帶。
[0009]所述紅外觸動(dòng)開關(guān)利用紅外感應(yīng)來(lái)控制高清工業(yè)相機(jī)的開關(guān)，當(dāng)工件傳輸經(jīng)過(guò)紅外觸動(dòng)開關(guān)時(shí)，高清工業(yè)相機(jī)自動(dòng)拍取工件表面照片。
[0010]所述圖像發(fā)送模塊、圖像接收模塊、缺陷信號(hào)發(fā)送模塊和缺陷信號(hào)接收模塊均采用ZigBee無(wú)線通信技術(shù)，均由芯片CC2430構(gòu)成。
[0011]所述工件表面刀痕缺陷檢測(cè)單元中工件的長(zhǎng)邊為600?700個(gè)圖像像素，工件的短邊為300?400個(gè)圖像像素，首先對(duì)照片進(jìn)行去噪、二值化、輪廓檢測(cè)等預(yù)處理;然后采用直線檢測(cè)算法檢測(cè)工件表面的刀痕缺陷，最后將缺陷檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至工件分撿單元。
[0012]所述分撿單元如果檢測(cè)到工件有刀痕缺陷，則由計(jì)算機(jī)發(fā)送指令驅(qū)動(dòng)分撿裝置，將缺陷工件推送到另外一條有缺陷工件傳輸帶上，傳送到相應(yīng)的車間進(jìn)行處理。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014]1、本實(shí)用新型采用了集成化、模塊化的設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便且成本低。
[0015]2、本實(shí)用新型的自動(dòng)化程度高，使用操作便捷，能夠排除人的主觀誤差，提高了識(shí)別工件缺陷與分撿的精度。
[0016]3、本實(shí)用新型無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的連線，且數(shù)據(jù)傳輸方便、穩(wěn)定、可靠，數(shù)據(jù)采集及傳輸速度快、用時(shí)短，有助于提高檢測(cè)與分撿效率。
[0017]4、采用本實(shí)用新型計(jì)算機(jī)軟件判斷，完全自動(dòng)化，由于耗費(fèi)的人力物力少，因此可以在工業(yè)環(huán)境下全天24小時(shí)連續(xù)工作，提高了工作效率，且降低了生產(chǎn)成本。
[0018]5、本實(shí)用新型的實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，推廣應(yīng)用價(jià)值高。
[0019]綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便且生產(chǎn)成本低，使用操作便捷，有助于提高工件分撿效率和缺陷識(shí)別精度，提高了工作效率，降低了生產(chǎn)成本，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，推廣應(yīng)用價(jià)值高。
[0020]下面通過(guò)附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說(shuō)明】
[0021 ]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0022]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0023]1-工件表面圖像采集單元；1-1-紅外觸動(dòng)開關(guān)；
[0024]卜2-補(bǔ)光模塊；1-3-高清工業(yè)相機(jī)；
[0025]1-4-圖像發(fā)送模塊；2-工件表面刀痕缺陷檢測(cè)單元；
[0026]2-1-圖像接收模塊；2-2-PC機(jī)；
[0027]2-3-圖像表面缺陷檢測(cè)與分類計(jì)2-4-缺陷信號(hào)發(fā)送模塊；
[0028]算機(jī)軟件；
[0029]3-工件分撿單元；3-1-缺陷信號(hào)接收模塊；
[°03°] 3-2-信號(hào)處理模塊；3-3-分撿電機(jī)；
[0031]4-工件傳輸帶單元；4-1-正常工件傳輸帶；
[0032]4-2-有缺陷工件傳輸帶；
【具體實(shí)施方式】
[0033]如圖1所示，本實(shí)用新型包括用于采集工件表面圖像的工件表面圖像采集單元1、工件表面刀痕缺陷檢測(cè)單元2、工件分撿單元3和用于運(yùn)送正常工件和有缺陷工件的工件傳輸帶單元4;所述工件表面圖像采集單元I包括用于觸發(fā)高清工業(yè)相機(jī)進(jìn)行拍攝的紅外觸動(dòng)開關(guān)1-1、補(bǔ)光模塊1-2、用于拍攝工件照片的高清工業(yè)相機(jī)1-3、圖像發(fā)送模塊1-4;所述工件表面刀痕缺陷檢測(cè)單元2包括圖像接收模塊2-l、PC機(jī)2-2、用于檢測(cè)工件照片用以識(shí)別出工件是否有表面刀痕缺陷的檢測(cè)的圖像表面缺陷檢測(cè)與分類計(jì)算機(jī)軟件2-3以及缺陷信號(hào)發(fā)送模塊2-4;所述工件分撿單元3包括缺陷信號(hào)接收模塊3-1、信號(hào)處理模塊3-2、用于把刀痕缺陷工件分離到另外一條傳輸帶的分撿電機(jī)3-3;所述用于運(yùn)送正常工件和有缺陷工件的工件傳輸帶單元4包括正常工件傳輸帶4-1和有缺陷工件傳輸帶4-2。
[0034]如圖1所示，本實(shí)施例中，所述紅外觸動(dòng)開關(guān)1-1利用紅外感應(yīng)來(lái)控制高清工業(yè)相機(jī)1-3的開關(guān)，當(dāng)工件傳輸經(jīng)過(guò)紅外觸動(dòng)開關(guān)1-1時(shí)，高清工業(yè)相機(jī)1-3自動(dòng)拍取工件表面照片。所述圖像發(fā)送模塊1-4、圖像接收模塊2-1、缺陷信號(hào)發(fā)送模塊2-4和缺陷信號(hào)接收模塊
3-1均采用ZigBee無(wú)線通信技術(shù)，均由芯片CC2430構(gòu)成。所述工件表面刀痕缺陷檢測(cè)單元2中工件的長(zhǎng)邊大約為600?700個(gè)圖像像素，工件的短邊大約為300?400個(gè)圖像像素，首先對(duì)照片進(jìn)行去噪、二值化、輪廓檢測(cè)等預(yù)處理;然后采用圖像表面缺陷檢測(cè)與分類計(jì)算機(jī)軟件2-3檢測(cè)工件表面的刀痕缺陷，最后將缺陷檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至工件分撿單元3;所述工件分撿單元3如果檢測(cè)到工件有刀痕缺陷，則由計(jì)算機(jī)發(fā)送指令驅(qū)動(dòng)分撿裝置，將缺陷工件推送到另外一條有缺陷工件傳輸帶4-2上，傳送到相應(yīng)的車間進(jìn)行處理；
[0035]本實(shí)用新型的工作原理及工作過(guò)程是:在圖像采集單元I中工件通過(guò)正常工件傳輸帶4-1經(jīng)過(guò)紅外觸動(dòng)開關(guān)1-1時(shí)，利用高清工業(yè)相機(jī)1-3拍攝工件照片，并把照片通過(guò)圖像發(fā)送模塊1-4將工件圖像通過(guò)無(wú)線通信傳送工件表面刀痕缺陷檢測(cè)單元2的圖像接收模塊2-1，圖像接收模塊2-1將圖像傳輸?shù)焦ぜ砻娴逗廴毕輽z測(cè)單元的PC機(jī)2-2上，通過(guò)表面缺陷檢測(cè)與分類計(jì)算機(jī)軟件2-3識(shí)別出表面有缺陷的工件，然后通過(guò)缺陷信號(hào)發(fā)送模塊2-4將缺陷信號(hào)發(fā)送至工件分撿單元3;工件分撿單元3中的缺陷信號(hào)接收模塊3-1接收到缺陷信號(hào)，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理模塊3-2控制通過(guò)傳輸帶上的分撿電機(jī)3-3把缺陷工件從正常工件傳輸帶
4-1分撿至另外一條有缺陷工件傳輸帶4-2上，輸送到處理缺陷的車間進(jìn)行處理，無(wú)缺陷工件繼續(xù)傳送到相應(yīng)車間。
[0036]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于機(jī)器視覺(jué)的工件表面刀痕缺陷檢測(cè)與分撿裝置，其特征在于:包括工件表面圖像采集單元(I)、工件表面刀痕缺陷檢測(cè)單元(2)、工件分撿單元(3)和用于運(yùn)送正常工件和有缺陷工件的工件傳輸帶單元(4);所述工件表面圖像采集單元(I)包括用于觸發(fā)高清工業(yè)相機(jī)進(jìn)行拍攝的紅外觸動(dòng)開關(guān)(1-1)、補(bǔ)光模塊(1-2)、用于拍攝工件照片的高清工業(yè)相機(jī)(1-3)、圖像發(fā)送模塊(1-4);所述工件表面刀痕缺陷檢測(cè)單元(2)包括圖像接收模塊(2-l)、PC機(jī)(2-2)、用于檢測(cè)工件照片用以識(shí)別出工件是否有表面刀痕缺陷的檢測(cè)的圖像表面缺陷檢測(cè)與分類計(jì)算機(jī)軟件(2-3)以及缺陷信號(hào)發(fā)送模塊(2-4);所述工件分撿單元(3)包括缺陷信號(hào)接收模塊(3-1)、信號(hào)處理模塊(3-2)、用于把刀痕缺陷工件分離到另外一條傳輸帶的分撿電機(jī)(3-3);所述用于運(yùn)送正常工件和有缺陷工件的工件傳輸帶單元(4)包括正常工件傳輸帶(4-1)和有缺陷工件傳輸帶(4-2)。2.如權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺(jué)的工件表面刀痕缺陷檢測(cè)與分撿裝置，其特征在于:所述紅外觸動(dòng)開關(guān)(1-1)利用紅外感應(yīng)控制高清工業(yè)相機(jī)(1-3)，當(dāng)工件傳輸經(jīng)過(guò)紅外觸動(dòng)開關(guān)(1-1)時(shí)，高清工業(yè)相機(jī)(1-3)自動(dòng)拍取工件表面照片。3.如權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺(jué)的工件表面刀痕缺陷檢測(cè)與分撿裝置，其特征在于:所述圖像發(fā)送模塊(1-4)、圖像接收模塊(2-1)、缺陷信號(hào)發(fā)送模塊(2-4)和缺陷信號(hào)接收模塊(3-1)采用ZigBee無(wú)線通信技術(shù)，由芯片CC2430構(gòu)成。4.如權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺(jué)的工件表面刀痕缺陷檢測(cè)與分撿裝置，其特征在于:所述工件表面刀痕缺陷檢測(cè)單元(2)中工件的長(zhǎng)邊為600?700個(gè)圖像像素，工件的短邊為300?400個(gè)圖像像素。
【文檔編號(hào)】B07C5/342GK205463262SQ201620201566
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月16日
【發(fā)明人】李洪安, 李占利, 陳佳迎
【申請(qǐng)人】西安科技大學(xué)