CN102183528A

CN102183528A - 一种双联齿轮的缺陷检测装置及检测方法

Info

Publication number: CN102183528A
Application number: CN 201110006439
Authority: CN
Inventors: 陈廉清; 陈永清
Original assignee: Ningbo University of Technology
Current assignee: Ningbo University of Technology
Priority date: 2011-01-10
Filing date: 2011-01-10
Publication date: 2011-09-14

Abstract

本发明涉及一种双联齿轮的缺陷检测装置及方法，该检测装置包括两个摄像头，分别用于拍摄被测双联齿轮中上、下层轮齿边缘轮廓为清晰的两幅图像；图像采集卡，与所述两个摄像头的输出端相连；图像缺陷检测处理单元，与所述图像采集卡的输出端相连，用于将图像采集卡采集的两幅图像进行滤波、融合处理，得到一幅上、下层轮齿边缘轮廓均清晰的被测双联齿轮实际图像，然后将该被测双联齿轮实际图像与标准双联齿轮的图像进行比对，当被测双联齿轮实际图像中上、下层轮齿边缘轮廓存在有缺陷时，判定该双联齿轮为不合格品。与现有技术相比，采用本发明提供的缺陷检测装置及方法进行双联齿轮的缺陷检测，具有一致性强、可靠性高、速度快的优点。

Description

一种双联齿轮的缺陷检测装置及检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种双联齿轮的缺陷检测装置及检测方法。背景技术

[0002] 现有生产型企业在塑料齿轮生产上采用了自动化单机或自动化生产线，但塑料齿轮的缺陷检测与剔除仍采用人工借助放大镜目测方法，不仅工作量大、效率低，而且可靠性差、漏检率高，与自动化生产极不相称。此外，由于塑料双联齿轮缺陷产生的种类、大小程度与分布位置都是随机的，用传统的方式检测不仅难度大，而且效率低。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种一致性好、可靠性强、速度快的双联齿轮的缺陷检测装置。

[0004] 本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术提供一种一致性好、可靠性强、速度快的双联齿轮的缺陷检测方法。

[0005] 本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：该双联齿轮的缺陷检测装置，其特征在于：包括

[0006] 第一摄像头，该第一摄像头聚焦在被测双联齿轮的上层轮齿上，用于拍摄被测双联齿轮中上层轮齿边缘轮廓为清晰的第一幅图像；

[0007] 第二摄像头，该第二摄像头聚焦在被测双联齿轮的下层轮齿上，用于拍摄被测双联齿轮中下层轮齿边缘轮廓为清晰的第二幅图像；

[0008] 图像采集卡，与所述第一摄像头和第二摄像头的输出端相连；

[0009] 图像缺陷检测处理单元，与所述图像采集卡的输出端相连，用于将图像采集卡采集的第一幅图像和第二幅图像进行滤波、融合处理，得到一幅上、下层轮齿边缘轮廓均清晰的被测双联齿轮实际图像，然后将该被测双联齿轮实际图像与标准双联齿轮的图像进行比对，当被测双联齿轮实际图像中上、下层轮齿边缘轮廓存在缺陷时，判定该双联齿轮为不合格品。

[0010] 作为改进，本发明的装置还包括一用于放置所述被测双联齿轮的机械运动工作平台，该机械运动工作平台能在气缸驱动下运动，并依次通过所述第一摄像头和第二摄像头。

[0011] 所述机械运动工作平台包括剔除被测双联齿轮为不合格品的剔除机构，该剔除机构与所述图像缺陷检测处理单元相连。

[0012] 再改进，本发明的装置还包括一光电触发器，光源系统，该光电触发器与所述光源系统、所述第一摄像头和第二摄像头相连，用于触发所述光源系统、所述第一摄像头及第二摄像头工作。

[0013] 所述图像缺陷检测处理单元包括一用于输入标准双联齿轮图像参数的信息输入单元，用于显示被测双联齿轮检测结果的显示装置，和用于图像处理及缺陷检测的主控制器。[0014] 较好的，所述第一摄像头和所述第二摄像头均为CXD摄像头。

[0015] 本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：在上述结构的双联齿轮的缺陷检测装置基础上，其检测方法通过以下步骤实现：

[0016] 步骤一、首先通过信息输入装置输入标准双联齿轮图像的参数范围；

[0017] 步骤二、第一摄像头拍摄第一幅图像；第二摄像头拍摄第二幅图像；

[0018] 步骤三、图像采集卡依次采集上述第一幅图像和第二幅图像，并通过图像采集卡内部的A/D转换电路将上述第一幅图像和第二幅图像的电荷信息数字化；

[0019] 步骤四、图像采集卡将上述数字化后的第一幅图像和第二幅图像发送给图像缺陷检测处理单元的主控制器；

[0020] 步骤五、主控制器首先将数字化后的第一幅图像和第二幅图像进行滤波处理，然后采用图像融合技术将两幅图像融合成一张图像，这张图像即为上、下层轮齿边缘轮廓均清晰的被测双联齿轮实际图像；

[0021] 步骤六、主控制器提取将被测双联齿轮实际图像的参数，然后将该参数与标准双联齿轮图像的参数范围进行比较，如果被测双联齿轮实际图像的参数落入标准双联齿轮图像的参数范围之内，则主控制器判断该被测双联齿轮为“合格品”，并通过图像显示单元进行显示；如果被测双联齿轮实际图像的参数落入标准双联齿轮图像的参数范围之外，则主控制器判断该被测双联齿轮为“不合格品”，同样通过图像显示单元进行显示。

[0022] 另外，当主控制器判断被测双联齿轮为“不合格品”时，主控制器输出控制信号给所述剔除机构，驱动该剔除机构剔除该被测双联齿轮。

[0023] 与现有技术相比，本发明的优点在于：采用本发明提供的缺陷检测装置及方法进行双联齿轮的缺陷检测，具有一致性强、可靠性高、速度快等优点，可满足生产线上速度的需求，能够实现100%检测。本发明实施，可使双联齿轮质量检测工序实现自动化，使不合格产品的剔除率达到较高水平，提高出厂产品的总体质量，尽可能避免实际损失，提高企业的生产现代化水平和信誉度。同时能减少大量的检测工人，可以大大提高企业的经济效益。

附图说明

[0024] 图1为本发明实施例中双联齿轮的缺陷检测装置的结构框图；

[0025] 图2为本发明实施例中机械系统基本结构图；

[0026] 图3为本发明实施例中双联齿轮的缺陷检测方法的流程图。

具体实施方式

[0027] 以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

[0028] 请参见图1和图2所示的双联齿轮的缺陷检测装置，其包括

[0029] 第一 CCD摄像头1，该第一摄像头聚焦在被测双联齿轮的上层轮齿，用于拍摄被测双联齿轮中上层轮齿边缘轮廓为清晰的第一幅图像；

[0030] 第二 CCD摄像头2，该第二摄像头聚焦在被测双联齿轮的下层轮齿上，用于拍摄被测双联齿轮中下层轮齿边缘轮廓为清晰的第二幅图像；

[0031] 用于放置所述被测双联齿轮的机械运动工作平台3，该机械运动工作平台能在驱动电机驱动下沿着传送带运动，并能依次通过所述第一 CXD摄像头和第二 CXD摄像头；[0032] 光源系统4，为第一 CXD摄像头和第二 CXD摄像头提供光源；

[0033] 光电触发器5，该光电触发器与光源系统、第一 CXD摄像头和第二 CXD摄像头相连，用于触发光源系统、第一 CCD摄像头及第二 CCD摄像头工作；

[0034] 图像采集卡6，与所述第一 CXD摄像头和第二 CXD摄像头的输出端相连；

[0035] 图像缺陷检测处理单元7，与所述图像采集卡的输出端相连，用于将图像采集卡采集的第一幅图像和第二幅图像进行滤波、融合处理，得到一幅上、下层轮齿边缘轮廓均清晰的被测双联齿轮实际图像，然后将该被测双联齿轮实际图像与标准双联齿轮的图像进行比对，当被测双联齿轮实际图像中上、下层轮齿边缘轮廓存在有缺陷时，判定该双联齿轮为不合格品；

[0036] 剔除被测双联齿轮为不合格品的剔除机构8，该剔除机构与所述图像缺陷检测处理单元相连。

[0037] 本实施例中，所述图像缺陷检测处理单元7包括一用于输入标准双联齿轮图像参数的信息输入单元71，用于显示被测双联齿轮检测结果的显示装置72，和用于图像处理及缺陷检测的主控制器73。

[0038] 本发明提供的装置的检测方法，通过以下步骤实现，请参见图3所示：

[0039] 步骤一、首先通过信息输入装置输入标准双联齿轮图像的参数范围；

[0040] 步骤二、第一 CXD摄像头拍摄第一幅图像；第二 CXD摄像头拍摄第二幅图像；

[0041] 步骤三、图像采集卡依次采集上述第一幅图像和第二幅图像，并通过图像采集卡内部的A/D转换电路将上述第一幅图像和第二幅图像的电荷信息数字化；

[0042] 步骤四、图像采集卡将上述数字化后的第一幅图像和第二幅图像发送给图像缺陷检测处理单元的主控制器；

[0043] 步骤五、主控制器首先将数字化后的第一幅图像和第二幅图像进行滤波处理，然后采用图像融合技术将两幅图像融合成一张图像，这张图像即为上、下层轮齿边缘轮廓均清晰的被测双联齿轮实际图像；

[0044] 步骤六、主控制器提取被测双联齿轮实际图像的参数，然后将该参数与标准双联齿轮图像的参数范围进行比较，如果被测双联齿轮实际图像的参数落入标准双联齿轮图像的参数范围之内，则主控制器判断该被测双联齿轮为“合格品”，并通过图像显示单元进行显示；如果被测双联齿轮实际图像的参数落入标准双联齿轮图像的参数范围之外，则主控制器判断该被测双联齿轮为“不合格品”，同样通过图像显示单元进行显示；

[0045] 步骤七、当主控制器判断被测双联齿轮为“不合格品”时，主控制器输出控制信号给所述剔除机构，驱动该剔除机构剔除该被测双联齿轮。

Claims

1. 一种双联齿轮的缺陷检测装置，其特征在于：包括第一摄像头，该第一摄像头聚焦在被测双联齿轮的上层轮齿上，用于拍摄被测双联齿轮中上层轮齿边缘轮廓为清晰的第一幅图像；第二摄像头，该第二摄像头聚焦在被测双联齿轮的下层轮齿上，用于拍摄被测双联齿轮中下层轮齿边缘轮廓为清晰的第二幅图像；图像采集卡，与所述第一摄像头和第二摄像头的输出端相连；图像缺陷检测处理单元，与所述图像采集卡的输出端相连，用于将图像采集卡采集的第一幅图像和第二幅图像进行滤波、融合处理，得到一幅上、下层轮齿边缘轮廓均清晰的被测双联齿轮实际图像，然后将该被测双联齿轮融合图像与标准双联齿轮的图像进行比对，当被测双联齿轮实际图像中上、下层轮齿边缘轮廓存在有缺陷时，判定该双联齿轮为不合格品。

2.根据权利要求1所述的双联齿轮的缺陷检测装置，其特征在于：还包括一用于放置所述被测双联齿轮的机械运动工作平台，该机械运动工作平台能在驱动电机驱动下运动，并能依次通过所述第一摄像头和第二摄像头。

3.根据权利要求2所述的双联齿轮的缺陷检测装置，其特征在于：所述机械运动工作平台包括一剔除被测双联齿轮为不合格品的剔除机构，该剔除机构与所述图像缺陷检测处理单元相连。

4.根据权利要求1所述的双联齿轮的缺陷检测装置，其特征在于：还包括一光电触发器，光源系统，该光电触发器与所述光源系统、所述第一摄像头和第二摄像头相连，用于触发所述光源系统、所述第一摄像头及第二摄像头工作。

5.根据权利要求1〜4中任意一项权利要求所述的双联齿轮的缺陷检测装置，其特征在于：所述图像缺陷检测处理单元包括一用于输入标准双联齿轮图像参数的信息输入单元，用于显示被测双联齿轮检测结果的显示装置，和用于图像处理及缺陷检测的主控制器。

6.根据权利要求1〜4中任意一项权利要求所述的双联齿轮的缺陷检测装置，其特征在于：所述第一摄像头和所述第二摄像头均为CCD摄像头。

7. —种如权利要求5所述双联齿轮的缺陷检测装置的检测方法，其特征在于：通过以下步骤实现：步骤一、首先通过信息输入装置输入标准双联齿轮图像的参数范围；步骤二、第一摄像头拍摄第一幅图像；第二摄像头拍摄第二幅图像；步骤三、图像采集卡依次采集上述第一幅图像和第二幅图像，并通过图像采集卡内部的A/D转换电路将上述第一幅图像和第二幅图像的电荷信息数字化；步骤四、图像采集卡将上述数字化后的第一幅图像和第二幅图像发送给图像缺陷检测处理单元的主控制器；步骤五、主控制器首先将数字化后的第一幅图像和第二幅图像进行滤波处理，然后采用图像融合技术将两幅图像融合成一张图像，这张图像即为上、下层轮齿边缘轮廓均清晰的被测双联齿轮实际图像；步骤六、主控制器提取被测双联齿轮实际图像的参数，然后将该参数与标准双联齿轮图像的参数范围进行比较，如果被测双联齿轮实际图像的参数落入标准双联齿轮图像的参数范围之内，则主控制器判断该被测双联齿轮为“合格品”，并通过图像显示单元进行显示；如果被测双联齿轮实际图像的参数落入标准双联齿轮图像的参数范围之外，则主控制器判断该被测双联齿轮为“不合格品”，同样通过图像显示单元进行显示。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于：所述双联齿轮的缺陷检测装置还包括一剔除被测双联齿轮为不合格品的剔除机构，该剔除机构与所述主控制器相连，当主控制器判断被测双联齿轮为“不合格品”时，主控制器输出控制信号给所述剔除机构，驱动该剔除机构剔除该被测双联齿轮。