軸類零件機器視覺尺寸檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種軸類零件機器視覺尺寸檢測系統(tǒng)，包括電腦，在電腦內設置有主界面控制模塊，電腦通過電線分別與兩個工業(yè)相機相聯，兩個工業(yè)相機保持距離并分別固定在傳送帶上端，在傳送帶的相應位置處則分別設置有條形光源與環(huán)形光源便于工業(yè)相機進行采光，電腦則另通過USB接口與e?DAM輸入輸出模塊相聯，該e?DAM輸入輸出模塊另與IO設備相聯，通過工業(yè)相機將拍攝到的圖像傳回主界面控制模塊內，從而由主界面控制模塊對圖像進行濾波、校正等預處理，提取軸類零件邊緣圖像的尺寸數據，形成標準圖像。被檢測的軸類零件實時圖像通過與標準圖像對比，檢測尺寸合格與否，不合格的產品則搬運至廢品區(qū)，實現了無人、零廢品檢測。
【專利說明】
軸類零件機器視覺尺寸檢測系統(tǒng)
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于機器視覺檢測技術領域，涉及一種軸類零件機器視覺尺寸檢測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]機器視覺檢測具有非接觸、在線實時，速度快、精度合適、現場抗干擾能力強等特點，能實現機械產品的零廢品生產的目標，可提高制造業(yè)自動化程度、降低制造業(yè)自動化成本，在實際工業(yè)生產中有廣闊的應用前景。
[0003]結合機器視覺技術和圖像處理技術，以機械制造中的一些標準的常用零件(如軸承、齒輪、螺栓、銷軸等)的基本尺寸參數檢測作為研究對象，適應大批量生產和檢測的需求，克服傳統(tǒng)的隨機抽樣的人工檢測的弊端，開展面向尺寸檢測的機器視覺系統(tǒng)的研究工作，為機械制造業(yè)實現現代新型的檢測技術和手段做出一些有益的嘗試和探索。
[0004]制造業(yè)升級計劃已在廣東省逐步推進，2015年廣東省啟動機器人換人計劃，目前已經在佛山、東莞和珠海等地大規(guī)模實施。由機器視覺完成的位置識別、缺陷檢測、對象的尺寸度量、形狀檢測等信息，通過交互手段向機器發(fā)出指令，從而實現對機器的操縱，大大提高了工業(yè)自動化程度和生產效率，與機器換人計劃不謀而合。
[0005]視覺檢測技術是建立在機器視覺研究基礎上的一門新興檢測技術，可用于工業(yè)領域的很多方面，從總的方面看，制造過程中的機器視覺檢測系統(tǒng)主要用于兩個大的方面:一是直接用于生產操作、加工制造過程;二是用于產品檢驗、質量控制過程。機器視覺的一個重要作用在于對工業(yè)自動化水平提升的推動，這正是目前國內機器視覺市場的發(fā)展動力。而用戶的需求無疑是機器視覺得以普及發(fā)展的諸多因素中最具決定性的。隨著中國制造業(yè)的進一步發(fā)展，對機器視覺的需求也有了進一步的提高，這不僅僅表現在市場的容量上，更體現在了用戶對機器視覺產品的質量及性能的要求上，視覺技術正在與工業(yè)機器人、運動控制技術越來越緊密地結合，成為自動化領域內不可或缺的技術鏈環(huán)，在這些領域內，視覺技術的融入使運動及執(zhí)行機構的反饋與控制變得更加智能化，大大提高了整個系統(tǒng)的銜接水平。機器視覺發(fā)展的當前，既面臨著經濟形勢短期內的不確定性帶來的挑戰(zhàn)，同時更面臨著市場潛力巨大的未來前景，在不斷前進的中國市場上，機器視覺還將不斷迎來新的機遇和挑戰(zhàn)。

【發(fā)明內容】

[0006]為了克服現有技術的上述缺點，本發(fā)明提供一種軸類零件機器視覺尺寸檢測系統(tǒng)，它能夠自動、實時地檢測流水線上的軸類零件的尺寸，檢測具有非接觸性。
[0007]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種軸類零件機器視覺尺寸檢測系統(tǒng)，包括電腦，在電腦內設置有主界面控制模塊，電腦通過電線分別與兩個工業(yè)相機相聯，兩個工業(yè)相機保持距離并分別固定在傳送帶上端，在傳送帶的相應位置處則分別設置有條形光源與環(huán)形光源便于工業(yè)相機進行采光，電腦則另通過USB接口與e-DAM輸入輸出模塊相聯，該e-DAM輸入輸出模塊另與1設備相聯，通過工業(yè)相機將拍攝到的圖像傳回主界面控制模塊內，從而由主界面控制模塊對圖像進行濾波、校正等預處理，提取軸類零件邊緣圖像的尺寸數據，形成標準圖像。
[0008]所述主界面控制模塊包括所有系統(tǒng)需要的所有功能的操作界面，如檢測長度，標準長度，允許誤差，檢測總數，合格數，不合格數的統(tǒng)計和相機的開始，停止，相機參數設置，學習模塊和系統(tǒng)設置模塊。
[0009]所述主界面控制模塊具有兩個視場顯示區(qū)域，左邊為寬度檢測視場區(qū)域，右邊為半徑檢測視場區(qū)域。
[0010]在所述主界面控制模塊還包括檢測功能模塊、操作模塊及信息統(tǒng)計顯示模塊，其中檢測功能模塊能夠實時記錄當前所檢測到的工件的寬度與標準工件寬度，信息統(tǒng)計顯示模塊則能把檢測結果、標準值和檢測總數、合格數和不合格數顯示在此區(qū)域。
[0011]所述學習模塊包括工件寬度檢測模塊和半徑檢測模塊的學習，當需要準確的進行學習必須獲取一幀圖像，可以在監(jiān)控模式下打開攝像機再關閉，點擊學習按鈕。
[0012]所述工件寬度檢測模塊顯示為二值圖像，并且有左右直線檢測器，通過選擇左或右的直線測量器可以通過點擊上下左右按鈕控制他們的位置，中間Xl表示一個像素，點擊可以改變像素移動大小分為Xl和XlO兩種倍率；
檢測模式:檢測模式分為黑白、白黑、黑白或白黑、白黑白和黑白黑；
黑白——可以識別左黑右白的直線邊緣；白黑——可以識別左白右黑的直線邊緣；黑白或白黑一一可以識別以上兩種即在無法確定黑白邊緣；白黑白一一即黑色底中的白色直線；黑白黑一一即白色底中的黑色直線；
在工件寬度檢測模塊中設置有以下功能:
檢測寬度:設置直線檢測器的寬度；
檢測長度:設置直線檢測器的長度；
圖像閾值:設置二值圖像的閾值；
檢測像素:計算得到的兩條直線的像素距離；
標準距離:標準工件的長度；
允許誤差:在檢測過程中允許廣生的最小誤差；
刷新:將以上設置直線檢測器的值設進檢測器中，并計算此時的檢測像素；
學習:將所有值保存并且退出學習界面。
[0013]所述半徑檢測模塊顯示的為二值圖像，圓檢測器可以通過點擊上下左右按鈕控制他們的位置，中間Xl表示一個像素，點擊可以改變像素移動大小分為Xl和xlO兩種倍率；
檢測模式:檢測模式分為黑白、白黑、黑白或白黑、白黑白和黑白黑；
黑白——可以識別左黑右白的直線邊緣；白黑——可以識別左白右黑的直線邊緣；黑白或白黑一一可以識別以上兩種即在無法確定黑白邊緣；白黑白一一即黑色底中的白色直線；黑白黑一一即白色底中的黑色直線；
在工件寬度檢測模塊中設置有以下功能:
檢測寬度:設置圓檢測器的寬度；
檢測半徑:設置圓檢測器的半徑；
圖像閾值:設置二值圖像的閾值；
檢測像素:計算得到的圓半徑的像素距離； 標準距離:標準半徑準工件的半徑；
允許誤差:在檢測過程中允許廣生的最小誤差；
刷新:將以上設置圓測器的值設進檢測器中，并計算此時的檢測像素；
學習:將所有值保存并且退出學習界面。
[0014]所述兩個工業(yè)相機朝傳送帶一端分別設置有一個25_鏡頭，并分別與傳送帶之間保持31 Ocm及250mm距離。
[0015]所述條形光源固定在傳送帶左右兩端，環(huán)形光源則固定在傳送帶上方。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:被檢測的軸類零件實時圖像通過與標準圖像對比，檢測尺寸合格與否，不合格的產品則搬運至廢品區(qū)，實現了無人、零廢品檢測。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明連接關系結構示意圖；
圖2是主界面控制模塊示意圖；
圖3是檢測功能模塊示意圖；
圖4是信息統(tǒng)計顯示模塊示意圖；
圖5是工件寬度檢測學習模塊示意圖；
圖6是工件半徑檢測學習模塊示意圖。
[0018]圖中:1-電腦，2-工業(yè)相機，3-傳送帶，4-條形光源，5-環(huán)形光源，6-USB接口，7_e_DAM輸入輸出模塊，8-10設備，9-鏡頭。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0020]參見示意圖，一種軸類零件機器視覺尺寸檢測系統(tǒng)，包括電腦1，在電腦I內設置有主界面控制模塊，電腦I通過電線分別與兩個工業(yè)相機2相聯，兩個工業(yè)相機2保持距離并分別固定在傳送帶3上端，在傳送帶3的相應位置處則分別設置有條形光源4與環(huán)形光源5便于工業(yè)相機2進行采光，電腦I則另通過USB接口 6與e-DAM輸入輸出模塊7相聯，該e_DAM輸入輸出模塊7另與1設備8相聯，通過工業(yè)相機2將拍攝到的圖像傳回主界面控制模塊內，從而由主界面控制模塊對圖像進行濾波、校正等預處理，提取軸類零件邊緣圖像的尺寸數據，形成標準圖像。
[0021]所述主界面控制模塊包括所有系統(tǒng)需要的所有功能的操作界面，如檢測長度，標準長度，允許誤差，檢測總數，合格數，不合格數的統(tǒng)計和相機的開始，停止，相機參數設置，學習模塊和系統(tǒng)設置模塊。
[0022]所述主界面控制模塊具有兩個視場顯示區(qū)域，左邊為寬度檢測視場區(qū)域，右邊為半徑檢測視場區(qū)域。
[0023]在所述主界面控制模塊還包括檢測功能模塊、操作模塊及信息統(tǒng)計顯示模塊，其中檢測功能模塊能夠實時記錄當前所檢測到的工件的寬度與標準工件寬度，信息統(tǒng)計顯示模塊則能把檢測結果、標準值和檢測總數、合格數和不合格數顯示在此區(qū)域。
[0024]所述學習模塊包括工件寬度檢測模塊和半徑檢測模塊的學習，當需要準確的進行學習必須獲取一幀圖像，可以在監(jiān)控模式下打開攝像機再關閉，點擊學習按鈕。
[0025]所述工件寬度檢測模塊顯示為二值圖像，并且有左右直線檢測器，通過選擇左或右的直線測量器可以通過點擊上下左右按鈕控制他們的位置，中間Xl表示一個像素，點擊可以改變像素移動大小分為Xl和xlO兩種倍率；
檢測模式:檢測模式分為黑白、白黑、黑白或白黑、白黑白和黑白黑；
黑白——可以識別左黑右白的直線邊緣；白黑——可以識別左白右黑的直線邊緣；黑白或白黑一一可以識別以上兩種即在無法確定黑白邊緣；白黑白一一即黑色底中的白色直線；黑白黑一一即白色底中的黑色直線；
在工件寬度檢測模塊中設置有以下功能:
檢測寬度:設置直線檢測器的寬度；
檢測長度:設置直線檢測器的長度；
圖像閾值:設置二值圖像的閾值；
檢測像素:計算得到的兩條直線的像素距離；
標準距離:標準工件的長度；
允許誤差:在檢測過程中允許廣生的最小誤差；
刷新:將以上設置直線檢測器的值設進檢測器中，并計算此時的檢測像素；
學習:將所有值保存并且退出學習界面。
[0026]所述工件半徑檢測學習模塊顯示的為二值圖像，圓檢測器可以通過點擊上下左右按鈕控制他們的位置，中間Xl表示一個像素，點擊可以改變像素移動大小分為Xl和xlO兩種倍率；
檢測模式:檢測模式分為黑白、白黑、黑白或白黑、白黑白和黑白黑；
黑白——可以識別左黑右白的直線邊緣；白黑——可以識別左白右黑的直線邊緣；黑白或白黑一一可以識別以上兩種即在無法確定黑白邊緣；白黑白一一即黑色底中的白色直線；黑白黑一一即白色底中的黑色直線；
在工件寬度檢測模塊中設置有以下功能:
檢測寬度:設置圓檢測器的寬度；
檢測半徑:設置圓檢測器的半徑；
圖像閾值:設置二值圖像的閾值；
檢測像素:計算得到的圓半徑的像素距離；
標準距離:標準半徑準工件的半徑；
允許誤差:在檢測過程中允許廣生的最小誤差；
刷新:將以上設置圓測器的值設進檢測器中，并計算此時的檢測像素；
學習:將所有值保存并且退出學習界面。
[0027]所述兩個工業(yè)相機2朝傳送帶3—端分別設置有一個25mm鏡頭9，并分別與傳送帶3之間保持31 Ocm及250mm距離。
[0028]所述條形光源4固定在傳送帶3左右兩端，環(huán)形光源5則固定在傳送帶3上方。
[0029]本發(fā)明使被檢測的軸類零件實時圖像通過與標準圖像對比，檢測尺寸合格與否，不合格的產品則搬運至廢品區(qū)，實現了無人、零廢品檢測。
【主權項】
1.一種軸類零件機器視覺尺寸檢測系統(tǒng)，包括電腦，其特征是:在電腦內設置有主界面控制模塊，電腦通過電線分別與兩個工業(yè)相機相聯，兩個工業(yè)相機保持距離并分別固定在傳送帶上端，在傳送帶的相應位置處則分別設置有條形光源與環(huán)形光源便于工業(yè)相機進行采光，電腦則另通過USB接口與e-DAM輸入輸出模塊相聯，該e_DAM輸入輸出模塊另與1設備相聯，通過工業(yè)相機將拍攝到的圖像傳回主界面控制模塊內，從而由主界面控制模塊對圖像進行濾波、校正等預處理，提取軸類零件邊緣圖像的尺寸數據，形成標準圖像。2.如權利要求1所述軸類零件機器視覺尺寸檢測系統(tǒng)，其特征是:所述主界面控制模塊包括所有系統(tǒng)需要的所有功能的操作界面，如檢測長度，標準長度，允許誤差，檢測總數，合格數，不合格數的統(tǒng)計和相機的開始，停止，相機參數設置，學習模塊和系統(tǒng)設置模塊。3.如權利要求1所述軸類零件機器視覺尺寸檢測系統(tǒng)，其特征是:所述主界面控制模塊具有兩個視場顯示區(qū)域，左邊為寬度檢測視場區(qū)域，右邊為半徑檢測視場區(qū)域。4.如權利要求1所述軸類零件機器視覺尺寸檢測系統(tǒng)，其特征是:在所述主界面控制模塊還包括檢測功能模塊、操作模塊及信息統(tǒng)計顯示模塊，其中檢測功能模塊能夠實時記錄當前所檢測到的工件的寬度與標準工件寬度，信息統(tǒng)計顯示模塊則能把檢測結果、標準值和檢測總數、合格數和不合格數顯示在此區(qū)域。5.如權利要求2所述軸類零件機器視覺尺寸檢測系統(tǒng)，其特征是:所述學習模塊包括工件寬度檢測模塊和半徑檢測模塊的學習，當需要準確的進行學習必須獲取一幀圖像，可以在監(jiān)控模式下打開攝像機再關閉，點擊學習按鈕。6.如權利要求5所述軸類零件機器視覺尺寸檢測系統(tǒng)，其特征是:所述工件寬度檢測模塊顯示為二值圖像，并且有左右直線檢測器，通過選擇左或右的直線測量器可以通過點擊上下左右按鈕控制他們的位置，中間Xl表示一個像素，點擊可以改變像素移動大小分為Xl和xlO兩種倍率； 檢測模式:檢測模式分為黑白、白黑、黑白或白黑、白黑白和黑白黑； 黑白——可以識別左黑右白的直線邊緣；白黑——可以識別左白右黑的直線邊緣；黑白或白黑一一可以識別以上兩種即在無法確定黑白邊緣；白黑白一一即黑色底中的白色直線；黑白黑一一即白色底中的黑色直線； 在工件寬度檢測模塊中設置有以下功能: 檢測寬度:設置直線檢測器的寬度； 檢測長度:設置直線檢測器的長度； 圖像閾值:設置二值圖像的閾值； 檢測像素:計算得到的兩條直線的像素距離； 標準距離:標準工件的長度； 允許誤差:在檢測過程中允許廣生的最小誤差； 刷新:將以上設置直線檢測器的值設進檢測器中，并計算此時的檢測像素； 學習:將所有值保存并且退出學習界面。7.如權利要求5所述軸類零件機器視覺尺寸檢測系統(tǒng)，其特征是:所述半徑檢測模塊顯示的為二值圖像，圓檢測器可以通過點擊上下左右按鈕控制他們的位置，中間Xl表示一個像素，點擊可以改變像素移動大小分為Xl和xlO兩種倍率； 檢測模式:檢測模式分為黑白、白黑、黑白或白黑、白黑白和黑白黑； 黑白——可以識別左黑右白的直線邊緣；白黑——可以識別左白右黑的直線邊緣；黑白或白黑一一可以識別以上兩種即在無法確定黑白邊緣；白黑白一一即黑色底中的白色直線；黑白黑一一即白色底中的黑色直線； 在工件寬度檢測模塊中設置有以下功能: 檢測寬度:設置圓檢測器的寬度； 檢測半徑:設置圓檢測器的半徑； 圖像閾值:設置二值圖像的閾值； 檢測像素:計算得到的圓半徑的像素距離； 標準距離:標準半徑準工件的半徑； 允許誤差:在檢測過程中允許廣生的最小誤差； 刷新:將以上設置圓測器的值設進檢測器中，并計算此時的檢測像素； 學習:將所有值保存并且退出學習界面。8.如權利要求1所述軸類零件機器視覺尺寸檢測系統(tǒng)，其特征是:所述兩個工業(yè)相機朝傳送帶一端分別設置有一個25mm鏡頭，并分別與傳送帶之間保持310cm及250mm距離。9.如權利要求5所述軸類零件機器視覺尺寸檢測系統(tǒng)，其特征是:所述條形光源固定在傳送帶左右兩端，環(huán)形光源則固定在傳送帶上方。
【文檔編號】G01B11/04GK106091934SQ201610775369
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月31日
【發(fā)明人】魏志麗, 王玉賢, 張智軍
【申請人】魏志麗