版辊表面缺陷检测装备及方法与流程

本发明涉及视觉智能装备技术领域，尤其涉及一种版辊表面缺陷检测装备及方法。

背景技术：

随着机器视觉的发展及人工成本的提高，传统工业行业在寻求着改变，建设智能工厂和智能制造产业已经成为各工厂的共识。在传统印刷行业，涉及到各种各样的检查、测量和识别应用，例如版辊外观完整性检查、版辊表面是否存在碰伤划伤缺陷检查等。这类应用的共同特点是连续大批量生产、外观质量要求非常高。通常这种带有高度重复性和智能性的工作只能靠人工检测来完成，数以百计甚至逾千的检测工人来执行这道工序，在给工厂增加巨大的人工成本和管理成本的同时，仍然不能保证百分之百的检验合格率，人工检测因存在效率慢、误识别率高的特点，已越来越不能满足生产的需要。

目前市场针对不同型号的版辊的拍摄去重新定制相机光源的方式来满足拍摄的需求，该方式存在工作效率慢、耗费大等问题。

技术实现要素：

针对现有技术不足，本发明的目的在于提供一种版辊表面缺陷检测装备及方法。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种版辊表面缺陷检测装备，包括底座、安装在所述底座上的水平移动装置和夹持装置，所述水平移动装置包括横向移动机构、安装在所述横向移动机构上的纵向移动机构，所述纵向移动机构上安装有拍摄机构，所述拍摄机构包括光源、相机以及安装在所述相机上的镜头，所述版辊水平安装在所述夹持装置上，所述光源对准所述版辊的中轴线。

作为本发明的进一步改进，所述夹持装置包括能够相向或背离运动的两个夹具，每个所述夹具包括第一驱动组件、安装在所述第一驱动组件上的夹杆，所述夹杆的一端呈锥状。

作为本发明的进一步改进，所述夹杆的一端连接有圆柱块。

作为本发明的进一步改进，所述夹杆包括夹杆本体、与所述夹杆本体可拆卸连接的支杆。

作为本发明的进一步改进，每个所述第一驱动组件上安装有第二驱动组件，所述第二驱动组件与对应的所述支杆相连接。

作为本发明的进一步改进，所述底座上安装有至少一个第一直线运动滑轨，所述第一直线运动滑轨上配合有第一滑块，所述第一滑块上安装有第一承载平台，所述第一承载平台与所述横向移动机构相连接。

作为本发明的进一步改进，所述第一承载平台上安装有至少一个第二直线运动滑轨，所述第二直线运动滑轨上配合有第二滑块，所述第二滑块上安装有第二承载平台，所述第二承载平台与所述纵向移动机构相连接。

作为本发明的进一步改进，所述底座上安装有激光灯。

上述版辊表面缺陷检测装备，能够将版辊表面缺陷检测自动化，使得相机和版辊均是水平放置的，能够确保相机拍摄的稳定性以及保证图像拍摄质量，相机对准版辊的中轴线能够保证不同直径的版辊的图像拍摄的质量，避免图像产生扭曲，能够兼容不同尺寸的版辊进行表面缺陷检测，提高了工作效率和检测质量，降低了生产成本。

一种版辊表面缺陷检测方法，其特征在于，使用所述的检测装备，包括以下步骤：

(1)当夹持装置夹紧版辊时，启动拍摄机构，纵向移动机构驱动拍摄机构纵向移动，获得最佳拍摄位置；

(2)获得最佳拍摄位置后，拍摄机构在纵向坐标上保持不变；

(3)当版辊转动起来时，横向移动机构带动纵向移动机构和拍摄机构进行横向移动，进行多次拍摄。

作为本发明的进一步改进，还包括当检测到版辊表面有缺陷时，对检测到的缺陷进行标记。

上述版辊表面缺陷检测方法，采用本发明所提供的版辊表面缺陷检测装备，本发明将版辊表面缺陷检测自动化，其结构的设置使得相机和版辊均是水平放置的，能够确保相机拍摄的稳定性以及保证图像拍摄质量，相机对准版辊的中轴线能够保证不同直径的版辊的图像拍摄的质量，避免图像产生扭曲，能够兼容不同尺寸的版辊进行表面缺陷检测，提高了工作效率和检测质量，降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的优选实施例的立体图；

图2为图1中a的放大示意图；

图3为本发明的优选实施例的主视图；

图4为本发明的优选实施例的左视图；

图5为本发明的优选实施例的右视图；

图6为本发明的优选实施例的俯视图；

图7为本发明的优选实施例的另一角度的立体图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

如图1-图7所示，一种版辊10表面缺陷检测装备，包括底座12、安装在底座12上的水平移动装置和夹持装置，水平移动装置包括横向移动机构14、安装在横向移动机构14上的纵向移动机构16，纵向移动机构16上安装有拍摄机构18，拍摄机构18包括光源20、相机22以及安装在相机22上的镜头24，版辊10水平安装在夹持装置上，光源20对准版辊10的中轴线。

本发明优选底座12上安装有至少一个第一直线运动滑轨26，第一直线运动滑轨26上配合有第一滑块28，第一滑块28上安装有第一承载平台30，第一承载平台30与横向移动机构14相连接，便于第一承载平台30的横向直线运动。

进一步优选横向移动机构14包括伺服电机32、与伺服电机32的输出轴相连接的行星减速机34、与行星减速机34相连接的联轴器36以及与联轴器36相连接的第一丝杆组件38，第一丝杆组件38与第一承载平台30相连接。

本发明优选第一承载平台30上安装有至少一个第二直线运动滑轨40，第二直线运动滑轨40上配合有第二滑块(图中未示出)，第二滑块上安装有第二承载平台44，第二承载平台44与纵向移动机构16相连接，便于第二承载平台44沿纵向直线运动。进一步优选纵向移动机构16为单轴机器人。

本发明优选第二承载平台44上安装有第一支架46和第二支架48，光源20安装在第一支架46上，相机22安装在第二支架48上。

为了便于调整光源20在垂直方向上的高度，本发明优选第一支架46上设置有两个条形孔50。为了便于调整相机22在垂直方向上的高度，本发明优选第二支架48上设置有微调器52。

本发明优选夹持装置包括能够相向或背离运动的两个夹具54，每个夹具54包括第一驱动组件、安装在第一驱动组件上的夹杆56，夹杆的一端呈锥状。

为了便于安装版辊10，避免版辊10的掉落，本发明优选夹杆56的一端连接有圆柱块58。

本发明优选夹杆56包括夹杆本体60、与夹杆本体60可拆卸连接的支杆62，夹杆本体60能够从支杆62上拆卸下来，不需要将夹杆56整体更换下来，降低成本，提高效率。具体的，圆柱块58安装在夹杆本体60的一端。

为了便于夹杆本体60的更换，本发明优选夹杆本体60上设置有缺口64。

为了便于夹杆56的旋转，从而带动版辊10的旋转，本发明优选每个第一驱动组件上安装有第二驱动组件，第二驱动组件与对应的支杆62相连接。

本发明优选第一驱动组件包括第一驱动电机66、与第一驱动电机66的输出轴相连接的第二丝杆组件68、与第二丝杆组件68相连接的承载架70、安装在承载架70上的轴承72，支杆62与轴承72的内圈相连接，第二丝杆组件的螺纹旋向相反，便于带动两个夹具54相向或背离运动。进一步优选第二驱动组件包括第二驱动电机74、与第二驱动电机74的输出轴相连接的主动轮76、通过皮带78与主动轮76相连接的从动轮80，从动轮80与支杆62固定连接，图中只示出了一个第二驱动组件。

为了便于两个夹具54直线运动，本发明优选底座12上安装有左侧直线运动滑轨组、右侧直线运动滑轨组，左侧直线运动滑轨组包括至少一个左侧直线运动滑轨82，至少一个左侧直线运动滑轨82上配合有左侧滑块(图中未示出)，右侧直线运动滑轨组包括至少一个右侧直线运动滑轨86，至少一个右侧直线运动滑轨86上配合有右侧滑块(图中未示出)，两个承载架70分别安装在左侧滑块、右侧滑块上。

本发明优选光源20上设置有发光孔90。进一步优选镜头24对着发光孔90。

为了便于进行版辊10表面缺陷的标记，本发明优选底座12上安装有激光灯(图中未示出)，激光灯发出激光照射到版辊10表面，便于操作人员查看缺陷。

本发明还公开了一种版辊表面缺陷检测方法，使用所述的检测装备，包括以下步骤：

(1)当夹持装置夹紧版辊10时，启动拍摄机构18，纵向移动机构16驱动拍摄机构18纵向移动，获得最佳拍摄位置，最佳拍摄位置根据版辊10的尺寸和相机22的工作距离来确定；

(2)获得最佳拍摄位置后，纵向移动机构16在纵向坐标上保持不变；

(3)当版辊10转动起来时，横向移动机构14带动纵向移动机构16和拍摄机构18进行横向移动，进行多次拍摄；

进一步地，当检测到表面有缺陷时，对检测到的缺陷进行标记。

进一步地，当更换不同尺寸的版辊时，纵向移动机构16会根据更换的版辊尺寸驱动拍摄机构18纵向移动，重新获得最佳拍摄位置。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的光伏发电系统用铝型材检测方法进行详细说明。

(1)第一驱动电机66启动，通过第二丝杆组件68带动两个承载架70相向运动，从而使得两个夹具54相向运动，两个夹杆本体60均伸入版辊10的通孔92内且夹紧版辊10，启动拍摄机构18，纵向移动机构16驱动拍摄机构18纵向移动，获得最佳拍摄位置；

(2)获得最佳拍摄位置后，纵向移动机构16在纵向坐标上保持不变；

(3)两个第二驱动电机74启动，通过两个夹杆56带动版辊10转动，当版辊转动起来时，伺服电机32启动，通过第一丝杆组件38带动第一承载平台30沿横向移动，从而带动纵向移动机构16和拍摄机构18进行横向移动，进行多次拍摄；

(4)当检测到表面有缺陷时，通过激光灯发出激光照射到版辊10表面，对检测到的缺陷进行标记。

(5)当更换不同尺寸的版辊时，根据更换的版辊直径与之前的版辊直径之间的差值，纵向移动机构16驱动拍摄机构18进行相应的纵向移动，重新获得最佳拍摄位置，比如当版辊的直径变大时，则纵向移动机构16驱动拍摄机构18背离版辊运动；当版辊的直径变小时，纵向移动机构16驱动拍摄机构18朝向版辊运动。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。