一種基于機(jī)器視覺(jué)的三維網(wǎng)狀物缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于機(jī)器視覺(jué)的三維網(wǎng)狀物缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)，包括正面位置傳感器、正面光源、正面相機(jī)、反面位置傳感器、反面光源、反面相機(jī)、光電編碼器、第一傳送帶機(jī)構(gòu)、第二傳送帶機(jī)構(gòu)、機(jī)架、操控平臺(tái)、報(bào)警指示模塊、顯示模塊、控制按鈕、以及主控系統(tǒng)，正面位置傳感器、正面光源、正面相機(jī)、反面位置傳感器、反面光源、反面相機(jī)、光電編碼器均固定在機(jī)架上，正面位置傳感器高于第一傳送帶機(jī)構(gòu)、第二傳送帶機(jī)構(gòu)的上平面，本發(fā)明能夠解決現(xiàn)有三維網(wǎng)狀物缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)存在的只能夠掃描工件的一個(gè)面、工作效率低、多次掃描易出現(xiàn)工件磕碰損壞等問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】一種基于機(jī)器視覺(jué)的三維網(wǎng)狀物缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種基于機(jī)器視覺(jué)的三維網(wǎng)狀物缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，如空調(diào)鐵絲網(wǎng)罩等三維網(wǎng)狀物的涂裝加工，是將工件烘烤到300度左右，浸沒(méi)到流動(dòng)的PE或PA粉末中，通過(guò)工件余熱將粉末融化、流平，從而附著在工件表面。然而，當(dāng)前涂裝加工中仍存在許多瑕疵，如涂裝表面存在異物和針孔、涂裝表面不光滑、工件變形及網(wǎng)狀線斷缺的情況。
[0003]為了滿足客戶對(duì)于三維網(wǎng)狀物產(chǎn)品質(zhì)量的要求，必需對(duì)三維網(wǎng)狀物進(jìn)行外觀質(zhì)量檢測(cè)。然而，目前的檢測(cè)方式還主要停留在人眼檢測(cè)這一層面，且存在人為檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、人為檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)所導(dǎo)致的視覺(jué)疲勞和檢測(cè)效率低等弊端，因而無(wú)法滿足高質(zhì)量、高效率和大批量生產(chǎn)的需求。
[0004]針對(duì)現(xiàn)有三維網(wǎng)狀物的涂裝加工過(guò)程中人為檢測(cè)工件的缺點(diǎn)，如今一種三維網(wǎng)狀物缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛采用。但該在線檢測(cè)系統(tǒng)只能夠掃描工件的一個(gè)面，工作效率低，多次掃描易出現(xiàn)工件磕碰損壞等問(wèn)題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種基于機(jī)器視覺(jué)的三維網(wǎng)狀物缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)，其目的在于，解決現(xiàn)有三維網(wǎng)狀物缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)存在的只能夠掃描工件的一個(gè)面、工作效率低、在掃描過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)工件的磕碰損壞、以及只能夠檢測(cè)比較大的工件而導(dǎo)致應(yīng)用范圍窄的技術(shù)問(wèn)題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種基于機(jī)器視覺(jué)的三維網(wǎng)狀物缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)，包括正面位置傳感器、正面光源、正面相機(jī)、反面位置傳感器、反面光源、反面相機(jī)、光電編碼器、第一傳送帶機(jī)構(gòu)、第二傳送帶機(jī)構(gòu)、機(jī)架、操控平臺(tái)、以及主控系統(tǒng)，正面位置傳感器、正面光源、正面相機(jī)、反面位置傳感器、反面光源、反面相機(jī)、光電編碼器均固定在機(jī)架上，正面位置傳感器高于第一傳送帶機(jī)構(gòu)、第二傳送帶機(jī)構(gòu)的上平面，其發(fā)射端和接收端分別設(shè)置于第一傳送帶機(jī)構(gòu)、第二傳送帶機(jī)構(gòu)前進(jìn)方向的左右兩側(cè)，且發(fā)射端發(fā)出的激光束能夠被被測(cè)工件遮擋，正面光源設(shè)置于被測(cè)工件上方，同時(shí)設(shè)置于正面位置傳感器右側(cè)，正面相機(jī)設(shè)置于正面光源的正上方，反面位置傳感器設(shè)置于第一傳送帶機(jī)構(gòu)和第二傳送帶機(jī)構(gòu)之間縫隙的上方，正面位置傳感器與反面位置傳感器均包括發(fā)射端和接收端，反面光源設(shè)置于第一傳送帶機(jī)構(gòu)和第二傳送帶機(jī)構(gòu)之間縫隙的下方，同時(shí)設(shè)置于反面位置傳感器的右側(cè)，反面相機(jī)設(shè)置于反面光源的下方，主控系統(tǒng)分別與正面位置傳感器、正面相機(jī)、反面位置傳感器、反面相機(jī)、光電編碼器電連接，工作時(shí)，被測(cè)工件隨第一傳送帶機(jī)構(gòu)和第二傳送帶機(jī)構(gòu)移動(dòng)，當(dāng)其穿過(guò)正面位置傳感器的發(fā)射端與接收端之間時(shí)，正面位置傳感器產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)并將該觸發(fā)信號(hào)傳送至主控系統(tǒng)，同時(shí)，光電編碼器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)也被傳送至主控系統(tǒng)，主控系統(tǒng)根據(jù)正面位置傳感器產(chǎn)生的觸發(fā)信號(hào)啟動(dòng)正面相機(jī)，根據(jù)光電編碼器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)控制正面相機(jī)以同步于被測(cè)工件移動(dòng)的速度進(jìn)行同步正面掃描拍攝，隨后，被測(cè)工件移動(dòng)至兩組傳送帶機(jī)構(gòu)之間縫隙的上方，在穿過(guò)反面位置傳感器的發(fā)射端與接收端之間時(shí)，反面位置傳感器檢測(cè)到被測(cè)工件到來(lái)，產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)并將該觸發(fā)信號(hào)傳送至主控系統(tǒng)。主控系統(tǒng)根據(jù)該觸發(fā)信號(hào)立即啟動(dòng)反面相機(jī)，根據(jù)光電編碼器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)控制反面相機(jī)以同步于被測(cè)工件移動(dòng)的速度進(jìn)行同步反面掃描拍攝。同時(shí)，正面相機(jī)與反面相機(jī)不斷將拍攝到的窄條圖像信號(hào)傳送至主控系統(tǒng)，由主控系統(tǒng)將一系列窄條圖像合并成整幅圖像，從而分別獲得被測(cè)工件完整的正面圖像和反面圖像。最后，主控系統(tǒng)再對(duì)正面圖像與反面圖像進(jìn)行數(shù)字圖像處理，以判別被測(cè)工件是否存在缺陷。
[0007]優(yōu)選地,第一傳送帶機(jī)構(gòu)和第二傳送帶機(jī)構(gòu)均由驅(qū)動(dòng)棍、傳送帶和從動(dòng)棍構(gòu)成，且兩個(gè)傳送帶的周長(zhǎng)不同，驅(qū)動(dòng)輥和從動(dòng)輥均固定于機(jī)架上，從動(dòng)輥用于與驅(qū)動(dòng)輥配合共同形成傳送帶的轉(zhuǎn)動(dòng)條件，并用于調(diào)整傳送帶的張緊、保持與驅(qū)動(dòng)輥的平行，以保證被測(cè)工件隨傳送帶移動(dòng)時(shí)能沿直線勻速移動(dòng)，傳送帶繞過(guò)驅(qū)動(dòng)棍、從動(dòng)棍形成傳送帶機(jī)構(gòu)，第一傳送帶機(jī)構(gòu)和第二傳送帶機(jī)構(gòu)共水平面且二者之間留有縫隙。
[0008]優(yōu)選地，光電編碼器與驅(qū)動(dòng)輥同軸，且與驅(qū)動(dòng)輥的一端相連，用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)輥的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，獲得傳送帶的線速度，從而得到被測(cè)工件的移動(dòng)速度。
[0009]優(yōu)選地，本系統(tǒng)還包括操控平臺(tái)，其固定在地面上，且設(shè)置于機(jī)架旁邊，用于為報(bào)警指示模塊、顯示模塊、控制按鈕、主控系統(tǒng)提供安裝和固定平臺(tái)。
[0010]優(yōu)選地，正面位置傳感器與反面位置傳感器為型號(hào)相同的兩組對(duì)射式光電位置傳感器。
[0011]優(yōu)選地,正面光源與反面光源為型號(hào)相同的兩組LED光源，正面光源包括LED線陣、穹廬型光源罩、聚光型光源罩以及聚光棒，通過(guò)穹廬型光源罩用于將LED線陣發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)漫反射照射到被測(cè)工件上，從而形成具有明亮均勻白光的穹廬型光源，聚光棒用于將LED線陣發(fā)出的光線兩次折射后聚光，從而形成具有均勻條狀光線的聚光型光源。
[0012]優(yōu)選地，正面相機(jī)與反面相機(jī)為型號(hào)相同的兩臺(tái)線陣CCD相機(jī)，其內(nèi)部感光CCD傳感器只有一窄條感光元素。
[0013]優(yōu)選地，本發(fā)明的裝置還包括報(bào)警指示模塊、顯示模塊、以及控制按鈕，其均與主控系統(tǒng)電連接，且安裝于操縱平臺(tái)上。
[0014]優(yōu)選地，報(bào)警指示模塊包括報(bào)警燈與擴(kuò)音器，當(dāng)檢測(cè)出被測(cè)工件異常時(shí)，主控系統(tǒng)控制報(bào)警指示模塊的報(bào)警燈亮起，同時(shí)擴(kuò)音器播放報(bào)警聲音。
[0015]總體而言，通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果:
[0016]1、由于采用了雙傳送帶機(jī)構(gòu)傳送與雙相機(jī)掃描的方案，本系統(tǒng)可以在被測(cè)工件的一次行進(jìn)過(guò)程中，先后得到被測(cè)工件正面和反面的圖像信息，克服了單傳送帶傳送工件時(shí)一次只能掃描工件的一個(gè)面的缺點(diǎn)，明顯提高了工作效率，同時(shí)也降低了同一工件因多次掃描可能造成的磕碰損壞的概率。
[0017]2、由于采用了高速高分辨率線陣CCD相機(jī)，因此本系統(tǒng)可以在更高的速度下準(zhǔn)確地檢測(cè)出最小直徑達(dá)0.3mm的瑕疵。
[0018]3、由于采用了穹廬型光源與聚光型光源相結(jié)合的新型組合光源，因此本系統(tǒng)可以最大程度消除照明死角，減少漏報(bào)發(fā)生。
[0019]4、由于采用多屏顯示技術(shù)，因此本系統(tǒng)可以同時(shí)清晰地實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前被測(cè)工件的正面和反面圖像，并能實(shí)現(xiàn)靜止畫(huà)面功能，方便操作員隨時(shí)查看質(zhì)量狀況和系統(tǒng)運(yùn)行狀況。如果出現(xiàn)不符合標(biāo)準(zhǔn)的缺陷，屏幕上會(huì)顯示被測(cè)工件上缺陷的位置及類型，方便工人對(duì)缺陷進(jìn)行確認(rèn)和處理，提高生產(chǎn)效率。
[0020]5、由于本系統(tǒng)內(nèi)部處理軟件擁有圖像精確定位、高速圖像處理、局部精度設(shè)定等技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)快速精準(zhǔn)可靠的檢測(cè)；同時(shí)，內(nèi)部處理軟件具有缺陷數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析功能，方便工廠對(duì)缺陷原因進(jìn)行調(diào)研，以改進(jìn)工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明基于機(jī)器視覺(jué)的三維網(wǎng)狀物缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)的正視圖；
[0022]圖2是本發(fā)明基于機(jī)器視覺(jué)的三維網(wǎng)狀物缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)的示意圖；
[0023]圖3是本發(fā)明正面光源的示意圖。
[0024]在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來(lái)表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中:
[0025]1-正面位置傳感器；2_正面光源；3_正面相機(jī)；4_反面位置傳感器；5_反面光源；6-反面相機(jī)；7_光電編碼器；8_驅(qū)動(dòng)輥；9_傳送帶；10-從動(dòng)輥；11_機(jī)架；12-被測(cè)工件；13-操控平臺(tái)；14-報(bào)警指示模塊；15-顯示模塊；16-控制按鈕；17-主控系統(tǒng)；20_LED線陣；21_穹廬型光源罩；22_聚光型光源罩；23_聚光棒。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0027]如圖1和2所示，本發(fā)明基于機(jī)器視覺(jué)的三維網(wǎng)狀物缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)包括正面位置傳感器1、正面光源2、正面相機(jī)3、反面位置傳感器4、反面光源5、反面相機(jī)6、光電編碼器7、第一傳送帶機(jī)構(gòu)、第二傳送帶機(jī)構(gòu)、機(jī)架11、操控平臺(tái)13、以及主控系統(tǒng)17。在其它實(shí)施方式中，本發(fā)明的裝置還可附加地包括報(bào)警指示模塊14、顯示模塊15、以及控制按鈕16。
[0028]本系統(tǒng)采用雙傳送帶機(jī)構(gòu)傳送與雙相機(jī)掃描的方式對(duì)三維網(wǎng)狀物進(jìn)行正反雙面檢測(cè)。第一傳送帶機(jī)構(gòu)和第二傳送帶機(jī)構(gòu)均由驅(qū)動(dòng)棍8、傳送帶9和從動(dòng)棍10構(gòu)成,且兩個(gè)傳送帶9的周長(zhǎng)不同。驅(qū)動(dòng)輥8和從動(dòng)輥10均固定于機(jī)架11上，傳送帶9繞過(guò)驅(qū)動(dòng)輥8、從動(dòng)輥10形成傳送帶機(jī)構(gòu)。兩組傳送帶機(jī)構(gòu)共水平面且二者之間留有縫隙。
[0029]正面位置傳感器I固定于機(jī)架11上，且略高于傳送帶9的上平面，其發(fā)射端和接收端分別設(shè)置于傳送帶9前進(jìn)方向的左右兩側(cè)，且發(fā)射端發(fā)出的激光束能夠被被測(cè)工件12遮擋。
[0030]正面光源2固定于機(jī)架11上，且設(shè)置于被測(cè)工件12上方，同時(shí)設(shè)置于正面位置傳感器I右側(cè)。
[0031]正面相機(jī)3固定于機(jī)架11上，且設(shè)置于正面光源2的正上方。[0032]反面位置傳感器4固定于機(jī)架11上，且設(shè)置于第一傳送帶機(jī)構(gòu)和第二傳送帶機(jī)構(gòu)之間縫隙的上方。
[0033]反面光源5固定于機(jī)架11上，設(shè)置于第一傳送帶機(jī)構(gòu)和第二傳送帶機(jī)構(gòu)之間縫隙的下方，同時(shí)設(shè)置于反面位置傳感器4的右側(cè)。
[0034]反面相機(jī)6固定于機(jī)架11上，且設(shè)置于反面光源5的下方。
[0035]光電編碼器7固定于機(jī)架11上，與驅(qū)動(dòng)棍8同軸,且與驅(qū)動(dòng)棍8的一端相連。
[0036]如圖2所示，操控平臺(tái)13為箱體結(jié)構(gòu)，其固定于地面上，且設(shè)置于機(jī)架11旁邊。
[0037]報(bào)警指示模塊14安裝于操控平臺(tái)13的箱體頂端。
[0038]顯示模塊15、控制按鈕16固定于操控平臺(tái)13上。
[0039]主控系統(tǒng)17安裝于操控平臺(tái)13內(nèi)部，且分別與正面位置傳感器1、正面相機(jī)3、反面位置傳感器4、反面相機(jī)6、光電編碼器7、報(bào)警指示模塊14、顯示模塊15、控制按鈕16電連接。
[0040]正面位置傳感器I與反面位置傳感器4為型號(hào)相同的兩組對(duì)射式光電位置傳感器，該傳感器由發(fā)射端和接收端兩部分組成，當(dāng)被測(cè)工件12隨傳送帶9向前移動(dòng)并穿過(guò)發(fā)射端與接收端之間時(shí)，被測(cè)工件12遮擋傳感器發(fā)射端發(fā)出的激光束，導(dǎo)致接收端無(wú)法繼續(xù)接收到全部激光束信號(hào)，從而接收端產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，該觸發(fā)信號(hào)通過(guò)信號(hào)線傳送給主控系統(tǒng)17。主控系統(tǒng)17依據(jù)正面位置傳感器I與反面位置傳感器4發(fā)出的觸發(fā)信號(hào)分別控制正面相機(jī)3與反面相機(jī)6開(kāi)始對(duì)被測(cè)工件12進(jìn)行掃描拍攝。
[0041]如圖3所不，正面光源2與反面光源5為型號(hào)相同的兩組LED光源。以下以正面光源2與正面相機(jī)3為例并結(jié)合圖3說(shuō)明LED光源內(nèi)部結(jié)構(gòu)，反面光源5與反面相機(jī)6位置與圖3所不位置成倒置關(guān)系,且原理與圖3相同。如圖3所不,正面光源2光源包括LED線陣20、穹廬型光源罩21、聚光型光源罩22以及聚光棒23。通過(guò)穹廬型光源罩21將LED線陣20發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)漫反射照射到被測(cè)工件12上，從而形成具有明亮均勻白光的穹廬型光源。聚光棒23將LED線陣20發(fā)出的光線兩次折射后聚光，形成具有均勻條狀光線的聚光型光源，用于彌補(bǔ)穹廬型光源離被測(cè)工件12過(guò)高形成的側(cè)面光亮不足。
[0042]正面相機(jī)3與反面相機(jī)6為型號(hào)相同的兩臺(tái)線陣CXD相機(jī)。這種線陣CXD相機(jī)的原理是，其內(nèi)部感光CCD傳感器只有一窄條感光元素，因此只能拍攝被測(cè)工件12的一個(gè)窄條圖像。當(dāng)被測(cè)工件12勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，正面相機(jī)3與反面相機(jī)6對(duì)其逐行掃描，同時(shí)不斷將掃描后的窄條圖像傳送給主控系統(tǒng)17。主控系統(tǒng)17通過(guò)其內(nèi)部圖像處理軟件將正面相機(jī)3與反面相機(jī)6拍攝的一系列窄條圖像分別合并成被測(cè)工件12的完整正面圖像與反面圖像。
[0043]光電編碼器7為工業(yè)用光電旋轉(zhuǎn)編碼器。它是通過(guò)光電轉(zhuǎn)換將驅(qū)動(dòng)輥8的轉(zhuǎn)動(dòng)角度轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，再通過(guò)信號(hào)線將脈沖信號(hào)傳送到主控系統(tǒng)17。其作用是通過(guò)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)輥8的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，獲得傳送帶9的線速度，從而得到被測(cè)工件12的移動(dòng)速度，主控系統(tǒng)17通過(guò)光電編碼器7發(fā)出的脈沖信號(hào)控制正面相機(jī)3與反面相機(jī)6分別以同步于被測(cè)工件12移動(dòng)的速度進(jìn)行掃描拍攝。
[0044]驅(qū)動(dòng)棍8通過(guò)同步帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),通過(guò)傳送帶9與驅(qū)動(dòng)棍8之間的摩擦力帶動(dòng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)。從動(dòng)輥10除與驅(qū)動(dòng)輥8配合共同形成傳送帶的轉(zhuǎn)動(dòng)條件外，還可以用來(lái)調(diào)整傳送帶9的張緊、保持與驅(qū)動(dòng)輥8的平行，保證被測(cè)工件12隨傳送帶9移動(dòng)時(shí)能沿直線勻速移動(dòng)。
[0045]操控平臺(tái)13用于為報(bào)警指示模塊14、顯示模塊15、控制按鈕16、主控系統(tǒng)17等提供安裝和固定平臺(tái)。
[0046]報(bào)警指示模塊14由報(bào)警燈與擴(kuò)音器組成，當(dāng)檢測(cè)出被測(cè)工件12異常時(shí)，主控系統(tǒng)17控制報(bào)警指示模塊14的報(bào)警燈亮起，同時(shí)擴(kuò)音器播放報(bào)警聲音。不同缺陷可以設(shè)置不同的報(bào)警聲音以提醒操作員注意將不良工件分類處理，以方便返修或報(bào)廢處理。
[0047]顯示模塊15由多臺(tái)顯示器組成，主控系統(tǒng)17控制顯示模塊15實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前被測(cè)工件12的正反面圖像，實(shí)現(xiàn)靜止畫(huà)面功能，方便操作員隨時(shí)查看質(zhì)量狀況和系統(tǒng)運(yùn)行狀況，同時(shí)還可以進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和修改。
[0048]控制按鈕16主要包括啟動(dòng)按鈕、急停按鈕及其他按鈕等。
[0049]主控系統(tǒng)17由多臺(tái)工控機(jī)、多個(gè)數(shù)據(jù)采集卡組成，用于采集正面位置傳感器1、正面相機(jī)3、反面位置傳感器4、反面相機(jī)6、光電編碼器7的信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行處理，并控制正面相機(jī)3與反面相機(jī)6分別對(duì)被測(cè)工件12的正反兩面進(jìn)行同步拍攝，控制報(bào)警指示模塊14實(shí)施報(bào)警，以及控制顯示模塊15進(jìn)行交互界面顯示。
[0050]本發(fā)明的工作原理如下:
[0051]首先，工作人員按下控制按鈕16中的啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)上電后進(jìn)入初始化過(guò)程。系統(tǒng)初始化完成后，被測(cè)工件12通過(guò)人工方式不斷被放置到傳送帶9上，然后隨傳送帶9移動(dòng)，當(dāng)其穿過(guò)正面位置傳感器I的發(fā)射端與接收端之間時(shí)，正面位置傳感器I檢測(cè)到被測(cè)工件12到來(lái)，產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)并將該觸發(fā)信號(hào)傳送至主控系統(tǒng)17，同時(shí)，光電編碼器7產(chǎn)生的脈沖信號(hào)也被傳送至主控系統(tǒng)17。主控系統(tǒng)17根據(jù)正面位置傳感器I產(chǎn)生的觸發(fā)信號(hào)啟動(dòng)正面相機(jī)3，根據(jù)光電編碼器7產(chǎn)生的脈沖信號(hào)控制正面相機(jī)3以同步于被測(cè)工件12移動(dòng)的速度進(jìn)行同步正面掃描拍攝。隨后，被測(cè)工件12隨傳送帶9繼續(xù)向前移動(dòng)至兩組傳送帶機(jī)構(gòu)之間縫隙的上方，在穿過(guò)反面位置傳感器4的發(fā)射端與接收端之間時(shí)，反面位置傳感器4檢測(cè)到被測(cè)工件12到來(lái)，產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)并將該觸發(fā)信號(hào)傳送至主控系統(tǒng)17。主控系統(tǒng)17根據(jù)該觸發(fā)信號(hào)立即啟動(dòng)反面相機(jī)6，根據(jù)光電編碼器7產(chǎn)生的脈沖信號(hào)控制反面相機(jī)6以同步于被測(cè)工件12移動(dòng)的速度進(jìn)行同步反面掃描拍攝。同時(shí)，正面相機(jī)3與反面相機(jī)6不斷將拍攝到的窄條圖像信號(hào)傳送至主控系統(tǒng)17，由主控系統(tǒng)17將一系列窄條圖像合并成整幅圖像，從而分別獲得被測(cè)工件12完整的正面圖像和反面圖像。然后，主控系統(tǒng)17再對(duì)正面圖像與反面圖像進(jìn)行數(shù)字圖像處理，以判別被測(cè)工件12是否存在缺陷。如果存在缺陷，則主控系統(tǒng)17控制報(bào)警指示模塊14報(bào)警，同時(shí)控制顯示模塊15顯示出被測(cè)工件12的正反面圖像及缺陷位置和類型，以方便工作人員對(duì)有缺陷的工件進(jìn)行核實(shí)和分類處理，同時(shí)主控系統(tǒng)17實(shí)時(shí)記錄缺陷數(shù)據(jù)，并對(duì)一批被測(cè)工件12的質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；如果沒(méi)有缺陷，則開(kāi)始下一個(gè)被測(cè)工件12的檢測(cè)和處理。如果遇到突發(fā)情況需要緊急停機(jī)，工作人員可以按下控制按鈕16中的急停按鈕，兩組傳送帶機(jī)構(gòu)將緊急停止，以進(jìn)行相關(guān)故障排除工作。
[0052]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于機(jī)器視覺(jué)的三維網(wǎng)狀物缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)，包括正面位置傳感器、正面光源、正面相機(jī)、反面位置傳感器、反面光源、反面相機(jī)、光電編碼器、第一傳送帶機(jī)構(gòu)、第二傳送帶機(jī)構(gòu)、機(jī)架、操控平臺(tái)、以及主控系統(tǒng)，其特征在于， 正面位置傳感器、正面光源、正面相機(jī)、反面位置傳感器、反面光源、反面相機(jī)、光電編碼器均固定在機(jī)架上； 正面位置傳感器高于第一傳送帶機(jī)構(gòu)、第二傳送帶機(jī)構(gòu)的上平面，其發(fā)射端和接收端分別設(shè)置于第一傳送帶機(jī)構(gòu)、第二傳送帶機(jī)構(gòu)前進(jìn)方向的左右兩側(cè)，且發(fā)射端發(fā)出的激光束能夠被被測(cè)工件遮擋； 正面光源設(shè)置于被測(cè)工件上方，同時(shí)設(shè)置于正面位置傳感器右側(cè)； 正面相機(jī)設(shè)置于正面光源的正上方； 反面位置傳感器設(shè)置于第一傳送帶機(jī)構(gòu)和第二傳送帶機(jī)構(gòu)之間縫隙的上方； 正面位置傳感器與反面位置傳感器均包括發(fā)射端和接收端； 反面光源設(shè)置于第一傳送帶機(jī)構(gòu)和第二傳送帶機(jī)構(gòu)之間縫隙的下方，同時(shí)設(shè)置于反面位置傳感器的右側(cè)； 反面相機(jī)設(shè)置于反面光源的下方； 主控系統(tǒng)分別與正面位置傳感器、正面相機(jī)、反面位置傳感器、反面相機(jī)、光電編碼器； 工作時(shí)，被測(cè)工件隨第一傳送帶機(jī)構(gòu)和第二傳送帶機(jī)構(gòu)移動(dòng)，當(dāng)其穿過(guò)正面位置傳感器的發(fā)射端與接收端之間時(shí)，正面位置傳感器產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)并將該觸發(fā)信號(hào)傳送至主控系統(tǒng)，同時(shí)，光電編碼器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)也被傳送至主控系統(tǒng)，主控系統(tǒng)根據(jù)正面位置傳感器產(chǎn)生的觸發(fā)信號(hào)啟動(dòng)正面相機(jī)，根據(jù)光電編碼器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)控制正面相機(jī)以同步于被測(cè)工件移動(dòng)的速度進(jìn)行同步正面掃描拍攝，隨后，被測(cè)工件移動(dòng)至兩組傳送帶機(jī)構(gòu)之間縫隙的上方，在穿過(guò)反面位置傳感器的發(fā)射端與接收端之間時(shí)，反面位置傳感器檢測(cè)到被測(cè)工件到來(lái)，產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)并將該觸發(fā)信號(hào)傳送至主控系統(tǒng)，主控系統(tǒng)根據(jù)該觸發(fā)信號(hào)立即啟動(dòng)反面相機(jī)，根據(jù)光電編碼器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)控制反面相機(jī)以同步于被測(cè)工件移動(dòng)的速度進(jìn)行同步反面掃描拍攝，同時(shí)，正面相機(jī)與反面相機(jī)不斷將拍攝到的窄條圖像信號(hào)傳送至主控系統(tǒng)，由主控系統(tǒng)將一系列窄條圖像合并成整幅圖像，從而分別獲得被測(cè)工件完整的正面圖像和反面圖像，最后，主控系統(tǒng)再對(duì)正面圖像與反面圖像進(jìn)行數(shù)字圖像處理，以判別被測(cè)工件是否存在缺陷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維網(wǎng)狀物缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 第一傳送帶機(jī)構(gòu)和第二傳送帶機(jī)構(gòu)均由驅(qū)動(dòng)棍、傳送帶和從動(dòng)棍構(gòu)成，且兩個(gè)傳送帶的周長(zhǎng)不同； 驅(qū)動(dòng)輥和從動(dòng)輥均固定于機(jī)架上； 從動(dòng)輥用于與驅(qū)動(dòng)輥配合共同形成傳送帶的轉(zhuǎn)動(dòng)條件，并用于調(diào)整傳送帶的張緊、保持與驅(qū)動(dòng)輥的平行，以保證被測(cè)工件隨傳送帶移動(dòng)時(shí)能沿直線勻速移動(dòng)； 傳送帶繞過(guò)驅(qū)動(dòng)棍、從動(dòng)棍形成傳送帶機(jī)構(gòu)； 第一傳送帶機(jī)構(gòu)和第二傳送帶機(jī) 構(gòu)共水平面且二者之間留有縫隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三維網(wǎng)狀物缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，光電編碼器與驅(qū)動(dòng)輥同軸，且與驅(qū)動(dòng)輥的一端相連，用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)輥的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，獲得傳送帶的線速度，從而得到被測(cè)工件的移動(dòng)速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維網(wǎng)狀物缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括操控平臺(tái)，其固定在地面上，且設(shè)置于機(jī)架旁邊，用于為報(bào)警指示模塊提供安裝和固定平臺(tái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維網(wǎng)狀物缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，正面位置傳感器與反面位置傳感器為型號(hào)相同的兩組對(duì)射式光電位置傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維網(wǎng)狀物缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 正面光源與反面光源為型號(hào)相同的兩組LED光源； 正面光源包括LED線陣、穹廬型光源罩、聚光型光源罩以及聚光棒； 通過(guò)穹廬型光源罩用于將LED線陣發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)漫反射照射到被測(cè)工件上，從而形成具有明亮均勻白光的穹廬型光源； 聚光棒用于將LED線陣發(fā)出的光線兩次折射后聚光，從而形成具有均勻條狀光線的聚光型光源。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維網(wǎng)狀物缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，正面相機(jī)與反面相機(jī)為型號(hào)相同的兩臺(tái)線陣CCD相機(jī)，其內(nèi)部感光CCD傳感器只有一窄條感光元素。
8.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的三維網(wǎng)狀物缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括報(bào)警指示模塊、顯示模塊、以及控制按鈕，其均與主控系統(tǒng)電連接，且安裝于操縱平臺(tái)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的三維網(wǎng)狀物缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 報(bào)警指示模塊包括報(bào)警燈與擴(kuò)音器； 當(dāng)檢測(cè)出被測(cè)工件異常時(shí)，主控系統(tǒng)控制報(bào)警指示模塊的報(bào)警燈亮起，同時(shí)擴(kuò)音器播放報(bào)警聲音。
【文檔編號(hào)】G01N21/88GK103901040SQ201410118288
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】余文勇, 王流川, 黃華斌 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)
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