一种高速旋转工件视觉检测系统的制作方法

本实用新型涉及工件检测技术领域，尤其涉及一种高速旋转工件视觉检测系统。

背景技术：

工件识别判定系统，经常应用于自动化水平较高的生产线中，通过对采集的图像信息进行软件分析，时刻监视生产工件的合格性，并对不合格工件进行报警，以提示工人师傅设备出现了非正常工作的情况。

在传统的焊接工艺中，判定车削加工的工件是否合格，需要通过人工干预的方法，对正在加工的机床进行停止操作，待检查合格后再进行焊接，存在工作效率低，生产成本高等问题。而本实用新型提出的高速旋转工件在线视觉检测系统极大的优化了传统工艺停机检查的操作。本实用新型重点解决在判定车削之后和焊接之前的高速旋转工件是否合格的技术难点。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述问题，本实用新型提供了一种高速旋转工件视觉检测系统，通过图像采集监控装置、图像处理单元和控制系统，以及检测机构，使工件在车削后，焊接前，实现判别高速旋转的工件是否合格。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种高速旋转工件视觉检测系统，包括:触发单元、图像采集监控装置、图像处理单元、控制系统和检测机构；所述图像采集监控装置安装在检测机构的工件加工位置处一端与控制系统连接，另一端与图像处理单元连接；所述图像处理单元与控制系统连接，共同安装在检测机构上；所述触发单元与控制系统连接，探测到工件后，将信息传递至控制系统，控制系统控制图像采集监控装置对工件表面图像信息进行采集，图像处理单元对采集的图像信息进行处理，最后由控制系统对不合格工件进行报警。

进一步地，所述触发单元与图像采集监控装置安装在同一位置包括：光敏传感器和光耦，光敏传感器探测到进给的工件后，将信号通过光耦传递至控制系统。

进一步地，所述图像采集监控装置包括工业相机和光源设备，所述光源设备为LED闪光灯；工业相机和LED闪光灯沿检测机构被加工零件的轨道路径倾斜32°～53°角安装，LED闪光灯配合工业相机进行检测，工业相机对图像捕获后，将获得的图像信息通过USB接口传递至图像处理单元。

进一步地，所述图像采集监控装置还布置有串行硬件驱动器接口和高清多媒体接口，用于连接其他多媒体设备。

进一步地，所述控制系统包括：处理芯片、模数转换器、串行接口和USB接口；处理芯片通过串行接口和USB接口与图像采集监控装置和图像处理单元连接，彼此进行通信，通过模数转换器将图像信息转换成数字信号输出到处理芯片。

进一步地，所述控制系统还连接有继电器和警铃；控制系统通过继电器与警铃连接，通过警铃对不合格工件进行报警。

进一步地，所述检测机构包括床头箱、支撑底座、轨道、卡盘和固定吊架，以及焊接机械箱；所述床头箱安装在检测机构一侧，底部与支撑底座连接，顶部与安装在支撑底座上的轨道连接，卡盘安装在床头箱上，位于轨道的正上方，夹持被加工零件；所述焊接机箱安装在轨道上，沿轨道滑动，焊接机箱与卡盘相对面上安装有与卡盘同轴的焊接接触棒；所述固定吊架安装在焊接接触棒的正上方，图像采集监控装置和触发单元刚性连接在固定吊架上。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型一种高速旋转工件视觉检测系统，通过图像采集监控装置和控制系统，以及图像处理单元检测高速旋转工件是否合格，避免设备定期停机检查，提高机床加工工件的效率和合格率，降低生产成本，易于推广。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的电路原理图。

图中：1.床头箱，2.支撑底座，3.轨道，4.卡盘，5.焊接机箱，6.焊接接触棒，7.固定吊架，8.工业相机，9.LED闪光灯灯，10.控制系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细描述。

实施例1：如图2所示,本例是一种高速旋转工件视觉检测系统安装在摩擦焊机上的优选方式，包括：触发单元、图像采集监控装置、图像处理单元、控制系统10和检测机构；所述图像采集监控装置安装在检测机构的工件加工位置处一端与控制系统10连接，另一端与图像处理单元连接；所述图像处理单元与控制系统10连接，共同安装在检测机构上；所述触发单元与控制系统10连接，探测到进给的工件后，将信息传递至控制系统10，控制系统10控制图像采集监控装置对工件表面图像信息进行采集，图像处理单元对采集的图像信息进行处理，最后由控制系统根据处理结果对不合格工件进行报警。

所述触发单元与图像采集监控装置安装在同一位置包括：光敏传感器和光耦，光敏传感器探测到进给的工件后，将信号通过光耦传递至控制系统，光耦保证信号不失真的同时，对线路进行保护。

所述图像采集装置包括工业相机8、光源设备；所述光源设备为LED闪光灯9，对工业相机8的光线条件进行补偿，避免因阴影区域对所拍摄的图像产生影响；工业相机8和LED闪光灯9刚性连接固定在固定吊架7上，避免因车削和焊接产生晃动，影响使用寿命，工业相机8和LED闪光灯9与卡盘4和焊接接触棒6所在的轴线夹角32°～53°进行安装，时刻监控车削加工后的工件表面性状，是否存在毛边、凹凸、褶皱等车削缺陷；所述工业相机8的角度会随着夹持工件的卡盘4进给方向进行角度微调，以达到拍摄图像的准确、完整和连续性，将获得的图像信息通过USB接口传递至图像处理单元，所述图像采集监控装置还安装有串行硬件驱动器接口和高清多媒体接口，用于连接其他多媒体设备；

所述图像处理单元采用专利号为：CN106908444，(一种基于图像处理的圆锥滚子轴承端面识别系统及方法)中的技术方法和电路原理进行图像处理工作。

所述控制系统10所述控制系统10安装在床头箱1上，与设备原有系统连接，包括：处理芯片(型号：ECF-1821)、模数转换器、串行接口和USB接口；处理芯片通过串行接口和USB接口与图像采集监控装置和图像处理单元连接，彼此进行通信，通过模数转换器将图像信息转换成数字信号，进行结果判断；所述控制系统10还连接有继电器和警铃；控制系统10通过继电器与警铃连接，通过警铃对不合格工件进行报警。

如图1所示，所述检测机构为摩擦焊机，包括：床头箱1、支撑底座2、轨道3、卡盘4和固定吊架7，以及焊接机械箱5；所述床头箱1安装在检测机构一侧，与支撑底座2和安装在支撑底座2上的轨道3连接，内部安装有电机，为整个机构提供动力；所述卡盘2安装在床头箱1上，位于轨道3的正上方，用于夹持被加工零件；所述焊接机箱5安装在轨道3上，可沿轨道3滑动，焊接机箱5与卡盘2相对面上安装有与卡盘2同轴的焊接接触棒6，车削完成后焊接机箱5和焊接接触棒6沿轨道3滑动，对被加工工件进行焊接工作；所述固定吊7架安装在焊接接触棒6的正上方，图像采集监控装置和触发单元刚性连接固定在固定吊架7上。

本系统的工作过程是：被加工工件先由卡盘4以3000rad/s的速度夹持工件进行切削加工，在加工完成后，卡盘4转速将由3000rad/s降速至1500rad/s，卡盘4在降速的过程中，后续的焊接接触棒6和焊接机械箱5开始沿轨道3逐步向卡盘4进行移动，光敏传感器探测到进给的工件后，将信息通过光耦传递至控制系统10，控制系统10控制图像采集监控装置开始工作，对加工完成的工件的图像进行采集，并将采集的信息通过USB接口传递至与控制系统10连接的图像处理单元进行处理，最终由控制系统10针对处理结果，通过继电器控制警铃报警剔除缺陷工件，或者卡盘4继续降速，直至速度降至1500rad/s，焊接接触棒6接触到工件，即开始焊接工作。