条形工件表面缺陷全方位视觉在线检测系统的制作方法
【专利说明】
[技术领域]
[0001]本发明涉及工件表面缺陷视觉检测和自动化生产技术领域，具体地说是一种条形工件表面缺陷全方位视觉在线检测系统。
[【背景技术】]
[0002]在很多工业自动化生产过程中，对生产的工件的表面质量有严格要求，需要及时发现工件表面严重缺陷以便停机检修，避免材料和能源的浪费，或对一批次的产品做出质量评估，只有表面质量评估达标，才能成为合格产品。条形工件一般有多个表面需要检测，而且在生产过程中以一定的速度移动，所以检测设备需要快速连续的对工件表面进行检测，并且能快捷方便移入生产线且不对现有的自动化生产线进行改造。
[0003]例如:密封条是以橡胶或各种塑料为原材料，口型各异，在现实生活中起各种密封作用的一种橡塑产品。密封条被广泛的应用于生活中的方方面面，如我们最熟悉的门窗的密封，汽车、轮船以及工业机械的密封等。近几年来随着汽车的飞速发展，人们对密封条的质量要求越来越高，密封条表面缺陷具体表现为:凸点、气泡、凹凸不平、毛边等，有四个表面需要检测，而且待检测表面一直在沿着生产线方向连续更新变动，这在实施上存在一定的困难。传统的人工检测方法检测速度慢、精度不统一、劳动量大等，已经无法适应现代高速自动化生产线的需要，而机器视觉检测技术具有非接触、在线实时、速度快、精度合适、现场抗干扰能力强等优点，使密封条表面缺陷的高效在线检测成为可能。
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【发明内容】
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[0004]本发明的目的就是要克服现有技术的缺陷与不足，提供一种条形工件表面缺陷全方位视觉在线检测系统，实现工件表面缺陷自动、全方位、高效、高精、在线和实时性的检测，以便及时发现工件表面的严重缺陷并作出相应处理，降低了工人劳动强度和劳动成本，提高了工件的产品质量。
[0005]为实现上述目的，本发明提供的条形工件表面缺陷全方位视觉在线检测系统，包括基座2，所述基座2顶端装有两根长支撑柱4和两根短支撑柱5，所述基座2底端装有用于调平的脚钉3，所述长支撑柱4上安装有可上下移动的上粗调定位平台6和下粗调定位平台8，所述上粗调定位平台6、下粗调定位平台8上分别安装有微调滑台11，所述长支撑柱4与短支撑柱5之间安装有可上下移动的中粗调定位平台7，所述中粗调定位平台7的高度低于上粗调定位平台6但高于下粗调定位平台8，所述中粗调定位平台7上位于长支撑柱4一侧装有微调滑台11，所述中粗调定位平台7另一侧装有翻转机构，所述翻转机构上装有微调滑台11，所述微调滑台11上分别固定有成像系统，所述成像系统包括CCD相机13和光源14。
[0006]所述翻转机构为一插入中粗调定位平台7侧面凹槽内的活动翻板10，所述活动翻板10可绕其两端的转轴旋转。
[0007]所述微调滑台11上安装有固定架12，所述CXD相机13和光源14通过固定架12安装在微调滑台11上。
[0008]所述固定架12包括固定块一 15、固定块二 16、相机托架17、光源托架18、光源长支架19和光源短支架20，所述固定块一 15安装在微调滑台11上，所述固定块二 16上设有转轴二，所述相机托架17、光源托架18安装在固定块二 16上并绕其转轴二旋转，所述相机托架17上安装有CCD相机13，所述光源托架18上通过光源长支架19、光源短支架20安装有光源14。
[0009]所述CCD相机13作为图像采集模块通过线路连接图像处理模块，所述图像处理模块包括图形滤波模块、图像增强模块、图像分割模块以及图像边缘检测模块。
[0010]所述CXD相机13采用黑白或彩色的线阵CXD相机。
[0011]所述光源14为线阵光源、面阵光源或LED光源。
[0012]所述光源14为节能灯光源、卤素光源、单色光源、三基色光源、红外线光源、紫外线光源或X射线光源。
[0013]本发明同现有技术相比，能自动、全方位、高效、高精、在线和实时性的检测出自动化生产线上工件表面的缺陷，特别是针对有四个待检表面的条形工件在生产过程中的实时在线的检测；其中，该视觉检测系统的机械支撑装置结构设计合理、简单新颖、拆装方便，易于与自动化生产线相结合，受生产线的结构影响小，可移植性强。
[【附图说明】]
[0014]图1是本发明的结构示意图；
[0015]图2是本发明中成像系统的结构示意图；
[0016]图3是本发明中翻转机构的结构示意图；
[0017]图4是本发明的工作状态示意图一；
[0018]图5是本发明的工作状态示意图二；
[0019]图6是本发明的图像处理原理总框图；
[0020]图7是本发明的图像处理流程图；
[0021]图中:1、工件2、基座3、脚钉4、长支撑柱5、短支撑住6、上粗调定位平台7、中粗调定位平台8、下粗调定位平台9、锁紧螺栓10、活动翻板11、微调滑台12、固定架13、相机14、光源15、1号固定块16、2号固定块17、相机托架18、光源托架19、光源长支架20、光源短支架21、定位挡块。
[【具体实施方式】]
[0022]下面结合附图对本发明作以下进一步说明:
[0023]如附图所示，本发明提供的条形工件表面缺陷全方位视觉在线检测系统，包括基座2，基座2顶端装有两根长支撑柱4和两根短支撑柱5，基座2底端装有用于调平的脚钉3，长支撑柱4上安装有可上下移动的上粗调定位平台6和下粗调定位平台8，上粗调定位平台6、下粗调定位平台8上分别安装有微调滑台11，长支撑柱4与短支撑柱5之间安装有可上下移动的中粗调定位平台7，中粗调定位平台7的高度低于上粗调定位平台6但高于下粗调定位平台8，中粗调定位平台7上位于长支撑柱4 一侧装有微调滑台11，中粗调定位平台7另一侧装有翻转机构，翻转机构上装有微调滑台11，微调滑台11上分别固定有成像系统，成像系统包括CXD相机13和光源14，CXD相机13采用黑白或彩色的线阵CXD相机。
[0024]其中，微调滑台11上安装有固定架12，C⑶相机13和光源14通过固定架12安装在微调滑台11上；该固定架12包括固定块一 15、固定块二 16、相机托架17、光源托架18、光源长支架19和光源短支架20，固定块一 15安装在微调滑台11上，固定块二 16上设有转轴二，相机托架17、光源托架18安装在固定块二 16上并绕其转轴二旋转，相机托架17上安装有CXD相机13，光源托架18上通过光源长支架19、光源短支架20安装有光源14。
[0025]本发明包括表面缺陷图像采集硬件系统和缺陷检测软件系统；表面缺陷图像采集硬件系统包括四个由CCD相机和光源组成的成像系统和相应的机械支撑装置。其中，机械支撑装置用于固定CCD相机13和光源14并调节它们与工件I的相对位置；基座2装有两根长支撑柱4、两个短支撑住5和四个用于调平的脚钉3，将脚钉3旋进旋出可调整四个相机13构成的工作平面平行于工件截面；上粗调定位平台6和下粗调定位平台8安装在长支撑柱4上，其上各安装一个微调滑台11，上、下粗调定位平台可沿支撑柱上下调动，可以实现上下相机13相对工件I的位置的粗调，当调节至所需位置时，通过锁紧螺栓9锁紧定位，中粗调定位平台同时安装在长支撑柱4和短支撑柱5上，也可沿支撑柱上下调动，其左侧安装有一个微调滑台11，右侧有一翻转机构，所述翻转机构为一插入中粗调定位平台7右侧面凹槽内的活动翻板10，活动翻板10可绕其两端的转轴旋转；通过粗调定位平台和微调滑台11协同调节，可将CCD相机镜头快速精确调节至距待测工件I表面所需距离的位置，以获得最佳的成像效果；固定架12安装在微调滑台11上，用于固定CCD相机13和光源14，并可实现CCD相机13和光源14多角度的调节，以获得最佳的成像角度和照明角度。
[0026]如附图2所示为相机13和光源14在微调滑台11上的