嵌入式工件表面缺陷自动检测系统的制作方法

本实用新型涉及工业加工领域，更具体地说，尤其涉及一种嵌入式工件表面缺陷自动检测系统。

背景技术：

随着技术的发展，产品的生产效率不断提高，质量要求也越来越高。然而对于一些行业，如检查有毒的喷漆工作是否均匀，还需再用由人的肉眼去观察判定，这样容易伤害工人的身体，若能够使用机器视觉替代人眼来检测会安全，并且精度高速度快，还可以将采集到图片重复观察。目前在国内虽然也有机器视觉的产品，但是都是比较大型的，还比较笨重，占用很多空间，维修保养困难，这些都是效仿国外的产品而制造出来的，高价引进技术，所以一般的公司用不起，技术上不足导致普及不广泛。由于很多地方都需要用机器视觉这技术，若是将其广泛应用到高度重复性的生产线上，可以减轻工人与企业的负担。因此，亟待实用新型一种结构更加小巧、成本低、方便使用的嵌入式工件表面缺陷自动检测系统，以满足国内对机器视觉产品的需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种嵌入式工件表面缺陷自动检测系统，该检测系统能够自动检测工件表面是否存在缺陷，具有结构小巧、使用方便、制造成本低的特点。

本实用新型采用的技术方案如下：

嵌入式工件表面缺陷自动检测系统，包括用于传送待检测工件的传送皮带，所述的传送皮带的转动轴与一转动驱动机构动力连接，其中，在所述传送皮带上设有固定支座，所述固定支座中设有竖向丝杆，所述的竖向丝杆旁设有使竖向丝杆上下移动的丝杆驱动装置，所述竖向丝杆底部设有支撑板，所述支撑板的四周设有围板，所述围板的底部设有将支撑板与围板所形成的空间闭合的盖板，所述支撑板的底面安装有摄像头和LED光源，在所述LED光源的光源照出方向上设有滤光结构，所述的传送皮带上设有显示屏和控制模块，所述的控制模块分别连接转动驱动机构、摄像头、LED光源和显示屏。

进一步的，所述的丝杆驱动装置包括步进电机、安装在步进电机动力臂上的驱动齿轮以及与竖向丝杆相配合的导向滑轨，所述的第一步进电机和导向滑轨均固定在固定支座上，所述竖向丝杆安装在导向滑轨内，所述竖向丝杆上的齿条与驱动齿轮相啮合。

进一步的，所述的盖板为对称设置的2块盖板，每块所述盖板的一侧与围板底边铰接，所述每块所述的盖板上还设有将盖板向外打开的盖板驱动装置。

进一步的，其中一块所述的盖板与另外一块盖板相对侧设有密封胶条。

进一步的，所述的支撑板与传送皮带的传送方向平行。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：

本实用新型的嵌入式工件表面缺陷自动检测系统，包括用于传送待检测工件的传送皮带，所述的传送皮带的转动轴与一转动驱动机构动力连接，其中，在所述传送皮带上设有固定支座，所述固定支座中设有竖向丝杆，所述的竖向丝杆旁设有使竖向丝杆上下移动的丝杆驱动装置，所述竖向丝杆底部设有支撑板，所述支撑板的四周设有围板，所述围板的底部设有将支撑板与围板所形成的空间闭合的盖板，所述支撑板的底面安装有摄像头和LED光源，在所述LED光源的光源照出方向上设有滤光结构，所述的传送皮带上设有显示屏和控制模块，所述的控制模块分别连接转动驱动机构、摄像头、LED光源和显示屏。利用摄像头获取传送皮带上的待检测工件的图像信息，根据所获取的待检测工件的图像信息判断待检测工件表面是否存在刮痕，这样的组合结构更小巧，使用也更为方便，制造成本更低。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型A处的放大结构示意图；

图3是本实用新型的控制流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本实用新型的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本实用新型的任何限制。

参照图1和图2所示，本实用新型的嵌入式工件表面缺陷自动检测系统，包括用于传送待检测工件的传送皮带1，所述的传送皮带1的转动轴与一转动驱动机构2动力连接，利用转动驱动机构2带动传送皮带1运动，从而带动放置在传送皮带1上的待检测工件运动。其中，在所述传送皮带1上设有固定支座3，所述固定支座3中设有竖向丝杆4，所述的竖向丝杆4旁设有使竖向丝杆4上下移动的丝杆驱动装置5，所述竖向丝杆4底部设有支撑板6，所述支撑板6的四周设有围板7，所述围板7的底部设有将支撑板6与围板7所形成的空间闭合的盖板8，利用固定支座3将竖向丝杆4及丝杆驱动装置5固定好，使竖向丝杆4带动支撑板6上下移动。所述支撑板6的底面安装有摄像头9和LED光源10，当需要获取待检测工件表面图像时，将竖向丝杆4向下移动，带动支撑板6下移，使支撑板6上的摄像头靠近待检测工件，使获得的图像信息质量更好，当传送皮带1需要清洁或者摄像头9不使用时，利用盖板8将支撑板6和围板7所形成的空间闭合，有效防止了灰尘粘附到摄像头9和LED光源10上，从而影响图像获取的效果。在所述LED光源10的光源照出方向上设有滤光结构11，利用滤光结构11将LED光源10所发出的发散光源过滤成了平衡光源输出，使其照射到待检测工件的表面所折射的光线方向更有序。所述的传送皮带1上设有显示屏12和控制模块13，所述的控制模块13分别连接转动驱动机构2、摄像头9、LED光源10和显示屏12，控制模块13控制驱动机构2转动带动传送皮带1运动，从而带动传送皮带1上的待检测工件沿传送皮带1的运动方向运动，位于传送皮带1上方的摄像头9获取了传送皮带1上待检测工件的图像信息，摄像头9将获取的待检测工件的图像信息传送至控制模块13，控制模块13将待检测工件的图像信息处理后判断出待检测工件表面是否存在刮痕，这样的组合结构较国外的大型检测装置更小巧，使用也更为方便，制造成本更低。控制模块13还可以控制LED光源10的强度，从而调节摄像头9所获得的待检测工件的图像的亮度。

所述的丝杆驱动装置5包括步进电机51、安装在步进电机51动力臂上的驱动齿轮52以及与竖向丝杆4相配合的导向滑轨53，所述的第一步进电机51和导向滑轨53均固定在固定支座3上，所述竖向丝杆4安装在导向滑轨53内，所述竖向丝杆4上的齿条与驱动齿轮52相啮合。利用步进电机51工作从而使驱动齿轮52转动，由于驱动齿轮52与竖向丝杆4上的齿条相啮合，会带动竖向丝杆4沿其延伸方向前移后者后退，以实现将支撑板6上移或者下移，以调节摄像头9与待检测工件之间的距离，而导向滑轨53可以对竖向丝杆4的移动方向起到导向作用。

所述的盖板8为对称设置的2块盖板8，每块所述盖板8的一侧与围板7底边铰接，所述每块所述的盖板8上还设有将盖板8向外打开的盖板驱动装置81，在传送皮带1需要清洁或者不使用摄像头9时，利用盖板驱动装置81使一对盖板8将支撑板6与围板7所形成的空间盖合，有效防止了灰尘粘附到摄像头9和LED光源10上，从而影响图像获取的效果。其中一块所述的盖板8与另外一块盖板8相对侧设有密封胶条，密封胶条能够进一步防止灰尘粘附到摄像头9和LED光源10上，密封效果更好。

所述的支撑板6与传送皮带1的传送方向平行，使摄像头9的拍摄角度更好。

参照图3所示，本实用新型的嵌入式工件表面缺陷自动检测系统的控制方法，包括如下检测步骤：

(1)传送皮带1将待检测工件传送至摄像头正下方，摄像头9获取待检测工件表面图像信息后传送至控制模块13；

(2)控制模块13接收到待检测工件表面图像信息后进行图像处理，并将处理后的图像信息发送至显示屏12显示，控制模块13根据处理后的图像信息判断待检测工件表面是否有刮痕存在，若有刮痕存在，控制模块13发出报警信号。

其中，具备步骤为：

(2.1)控制模块13接收到待检测工件表面图像信息后对图像进行灰度处理。

(2.2)控制模块13将完成了灰度处理的图像信息二值化后，将完成了二值化的图像信息发送至显示屏显示，显示屏12根据图像信息逐一将各像素点的阙值取出，将像素点的阙值与已设定的比较阙值作比较，大于已设定的比较阙值的显示黑色，小于等于已设定的比较阙值的显示白色。显示屏12把像素点的值大于已设定阈值的部分在背景色赋值为黑色，把像素点的值小于已设定阈值的部分背景色赋值为白色。若待检测工件表面存在有刮痕时，在刮痕的位置的反光是不一样的，有刮痕处的像素点的阙值要比没有刮痕的像素点的阈值小，相当于该像素点的阈值小于40，让它显示成白色，没有刮痕的显示为黑色，这样通过使用黑白两种颜色显示，若待检测工件的表面没有刮痕时会显示为一片漆黑，若待检测工件的表面存在刮痕时，则会在一片漆黑中显示白色，这样能够更加突出有刮痕的位置，以便能够更加清晰的将刮痕位置显示出来。

其中，已设定的比较阙值为40，这个比较阙值是针对一下反光效果比较好的工件，经过反复的实验调试后找到的最佳值，不同反光效果的工件所得出的比较阙值是不相同的，需要根据工件的实际情况而具体设定。

(2.3)控制模块13根据图像信息逐一将各像素点的阙值取出，将像素点的阙值与已设定的比较阙值作比较，若存在有像素点的值小于等于比较阙值时，判断为待检测工件有刮痕存在；若没有像素点的值小于等于比较阙值时，判断为待检测工件没有刮痕存在。其中，已设定的比较阙值为40。利用各像素点的阙值与已设定的比较阙值作比较，就可以判断出待检测工件表面是否存在刮痕，这样的判断方法更准确有效。

(2.4)当判断为待检测工件有刮痕存在时，控制模块发出报警信号。利用这样的控制方法能够有效的检测出待检测工件表面是否存在刮痕，检测更方便。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡在本实用新型的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。