CN102866160A

CN102866160A - 硬币模具表面质量检测的系统及方法

Info

Publication number: CN102866160A
Application number: CN2012103118078A
Authority: CN
Inventors: 吴琳琳; 宋金华; 李文军; 邵丽健; 张敏; 周洪国; 戴锦明; 吴福熔
Original assignee: SHANGHAI COINAGE CO Ltd; China Banknote Printing and Minting Corp
Current assignee: Shanghai Mint Co ltd; China Banknote Printing and Minting Group Co Ltd
Priority date: 2012-08-29
Filing date: 2012-08-29
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2032-08-29
Also published as: CN102866160B

Abstract

本发明公开了一种硬币模具表面质量检测系统及方法，其系统包括检测仪、相机、数显千分表及计算机；一种使用所述系统实施硬币模具表面质量检测的方法。本发明适用于流通币模具、金银币模具及金银币表面质量的自动检测，分为图像检测及几何尺寸检测，具有易于捕捉缺陷特征、图像采集精准、图像比对处理快速准确的优点，有效降低了误废率，提高了生产效率，减少了人为差错，利于模具质量的一致性控制。

Description

硬币模具表面质量检测的系统及方法

技术领域

本发明涉及造币技术领域，应用图像比对法检验造币模具的质量，是一种硬币模具表面质量检测的系统及方法。

背景技术

现有技术对于硬币模具表面质量的检测都是以人工检验为主，很容易出现漏检的质量风险，从而最终影响到成品质量的一致性。存在的问题是：由于人工检测的方法存在着劳动强度量大、检测效率低，尤其是模具表面的图纹特征，其测量与评定的难度大、检测过程中易受人为因素的影响，导致评定标准一致性差，难以满足现代造币产业对于模具质量检测的要求。国内外目前虽然有不少技术涉及硬币表面质量的检测，但均没有涉及到硬币模具表面质量的检测。因此开发硬币模具表面质量检测系统具有新颖性和实用性。在生产过程中可更好地确保硬币模具质量的稳定性、提高模具检验的自动化程度和降低对操作人员的依赖性，保证成品质量的一致性。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种硬币模具表面质量检测系统及方法，其适用于流通币模具、金银币模具及金银币表面质量的自动检测，具有易于捕捉缺陷特征、图像采集精准、图像比对处理快速准确的优点，有效降低了误废率，提高了生产效率，减少了人为差错，有利于模具质量的一致性控制。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种硬币模具表面质量检测系统，其特点是该系统包括检测仪、相机、数显千分表及计算机，所述检测仪由壳体、模具工位、相机支架、光源支架及微调机构组成，壳体底部设有水平的模具轨道及竖直的导向杆，侧壁上设有竖直的相机支架轨道及光源轨道，模具工位底部设有模具滑槽，相机支架为箱形件，其上设有相机滑槽、微调螺母及相机座，光源支架为矩形或圆形环状体，其上设有光源滑槽或导孔，微调机构上设有螺杆；所述模具工位经模具滑槽与壳体的模具轨道滑配，相机支架经相机滑槽与壳体的相机支架轨道滑配，光源支架经光源滑槽与壳体的光源轨道滑配，或经导孔与壳体的导向杆滑配，微调机构的螺杆与相机支架的微调螺母啮合；所述相机设于相机支架的相机座上，计算机经传输线与相机连接，数显千分表经传输线与计算机连接；所述的微调机构的螺杆两端设有轴座，所述轴座为两件，且分布固定于壳体的侧壁上；所述的光源支架上设有环形光源、条形光源或环形光源与条形光源的组合光源；

一种使用上述系统实施硬币模具表面质量检测的方法，该方法包括以下具体步骤：

1）图像检测

a）、准备工作：确定欲检测模具，并给计算机内存入欲检测模具的标准图像；

b）、配置光源：根据欲检测模具的形位特征匹配对应的灯光支架；

c）、安装欲检测模具：移动模具工位，使其从壳体的模具轨道内滑出，将欲检测模具置于模具工位中，反向移动模具工位，使欲检测模具进入检测位置；

d）、调整相机：通过微调机构，确定相机与欲检测模具间的拍摄距离，并调整相机的焦距；

e）、调整光源支架：按照模具表面的图纹特征，安装匹配的光源支架，并使其在壳体的光源轨道上或在壳体的导向杆上滑动，确定光源支架的最佳位置；

f）、采集图像：启动计算机，相机工作，采集图像，改变光源支架上的环形光源、条形光源或环形光源与条形光源的组合光源，分别获取多幅不同图纹特征的图像；

g）、图像处理：相机将采集的图像信息输送到计算机，经图像处理器处理后与标准图像进行比对及信息处理；

h)、计算结果：计算机输出结果，合格或不合格，合格，进行下一幅图像处理，不合格人工复检；复检合格进入下一幅图像处理，不合格，欲检测模具报废；

2）几何尺寸检测

将欲检测模具移至数显千分表的测量台上，检测模具边高、图纹高度、平行度、弧度，计算机输出检测结果。

本发明适用于流通币模具、金银币模具及金银币表面质量的自动检测，分为图像检测及几何尺寸检测，具有易于捕捉缺陷特征、图像采集精准、图像比对处理快速准确的优点，有效降低了误废率，提高了生产效率，减少了人为差错，利于模具质量的一致性控制。

附图说明

图1为本发明系统结构示意图；

图2为本发明检测仪及相机的结构示意图；

图3为发明光源支架的光源照射示意图；

图4为本发明方法流程图；

图5及图6为本发明检测状态示意图。

具体实施方式

参阅图1、图2，本发明包括检测仪1、相机2、数显千分表3及计算机4，所述检测仪1由壳体11、模具工位12、相机支架13、光源支架14及微调机构15组成，壳体11底部设有水平的模具轨道111及竖直的导向杆114，侧壁上设有竖直的相机支架轨道112及光源轨道115，模具工位12底部设有模具滑槽121，相机支架13为箱形件，其上设有相机滑槽131、微调螺母134及相机座132，光源支架14为矩形或圆形环状体，其上设有光源滑槽141或导孔142，微调机构15上设有螺杆151；所述模具工位12经模具滑槽121与壳体11的模具轨道111滑配，相机支架13经相机滑槽131与壳体11的相机支架轨道112滑配，光源支架14经光源滑槽141与壳体11的光源轨道115滑配，或经导孔142与壳体11的导向杆114滑配，微调机构15的螺杆151与相机支架13的微调螺母134啮合；所述相机2设于相机支架13的相机座132上，计算机4经传输线与相机2连接，数显千分表3经传输线与计算机4连接；所述的微调机构15的螺杆151两端设有轴座152，所述轴座152为两件，且分布固定于壳体11的侧壁上；所述的光源支架14上设有环形光源143、条形光源144或环形光源与条形光源的组合光源。

使用上述系统实施硬币模具表面质量检测的方法包括以下具体步骤：

1）图像检测

a）、准备工作：确定欲检测模具，并给计算机4内存入欲检测模具的标准图像；

b）、配置光源：根据欲检测模具的形位特征匹配对应的光源支架14；

c）、安装欲检测模具：移动模具工位12，使其从壳体11的模具轨道111内滑出，将欲检测模具置于模具工位12中，反向移动模具工位12，使欲检测模具进入检测位置；

d）、调整相机：通过微调机构15，确定相机2与欲检测模具间的拍摄距离，并调整相机2的焦距；

e）、调整光源支架：按照模具表面的图纹特征，安装匹配的光源支架14，并使其在壳体11的光源轨道115上或在壳体11的导向杆114上滑动，确定光源支架14的最佳位置；

f）、采集图像：启动计算机，相机2工作，采集图像，改变光源支架14上的环形光源143、条形光源144或环形光源与条形光源的组合光源，分别获取多幅不同图纹特征的图像；

g）、图像处理：相机2将采集的图像信息输送到计算机4，经图像处理器处理后与标准图像进行比对及信息处理；

h)、计算结果：计算机4输出结果，合格或不合格，合格，进行下一幅图像处理，不合格人工复检；复检合格进入下一幅图像处理，不合格，欲检测模具报废；

2）几何尺寸检测

将欲检测模具移至数显千分表3的测量台上，检测模具边高、图纹高度、平行度、弧度，并计算机4输出检测结果。

实施例

以流通币模具的检测为例

1）图像检测

a）、准备工作：确定欲检测的流通币模具，并给计算机4内存入欲检测模具的多幅标准图像；

b）、配置光源：根据欲检测流通币模具的形位特征匹配对应的光源支架14；

c）、安装欲检测模具：移动模具工位12，使其从壳体11的模具轨道111内滑出，将欲检测流通币模具的正面置于模具工位12中，反向移动模具工位12，使之欲检测流通币模具进入检测位置；

d）、调整相机：调整微调机构15的螺杆151，通过螺杆151与微调螺母134的啮合，带动相机支架13在壳体11的相机支架轨道112上滑动，初步确定相机2与欲检测流通币模具间的拍摄距离，再调整相机2，使相机2与流通币模具的焦距对准；

e）、调整光源支架：按照流通币模具表面的图纹特征，安装环形光源143、条形光源144及组合光源的光源支架14，并使环形光源143、组合光源在壳体11的导向杆114上滑动，条形光源144在壳体11的光源轨道115上滑动，依据流通币模具表面不同的图纹特征，分别配置不同光源的光源支架14的最佳位置；

f）、采集图像：采集模具表面的防伪特征图像，开启条形光源144及组合光源，调整光源支架14的最佳位置；启动计算机，相机2工作，分别采集隐形雕刻图像、精细图纹图像及微缩文字图像，获取多幅不同的防伪特征图像；

g）、图像处理：相机2将采集的防伪特征图像信息输送到计算机4，经图像处理器处理后与标准图像逐一进行比对及信息处理；

2）几何尺寸检测

将欲检测流通币模具移至数显千分表3的测量台上，点击对应技术参数的测量按钮，即可进行检测流通币模具边高、图纹高度、平行度及弧度数值，数值通过数据线传输到计算机4，并由计算机4输出检测结果，实现检测报表的自动填报。

将欲检测流通币模具的反面置于模具工位12中，重复步骤 1）图像检测及 2）几何尺寸检测，实施对流通币模具的反面检测。

调整步骤f），即可采集模具表面缺陷特征图像，开启环形光源143及组合光源，调整光源支架14的最佳位置；启动计算机，相机2工作，分别采集流通币模具的表面白雾、表面划伤及图纹匹配图像，获取多幅不同的缺陷特征图像，如图5及图6，图中A为缺陷、B为合格。

本发明还可实施对金银币模具的检测及金银币产品的检测。

Claims

1.一种硬币模具表面质量检测系统，其特征在于该系统包括检测仪（1）、相机（2）、数显千分表（3）及计算机（4），所述检测仪（1）由壳体（11）、模具工位（12）、相机支架（13）、光源支架（14）及微调机构（15）组成，其壳体（11）底部设有水平的模具轨道（111）及竖直的导向杆（114），侧壁上设有竖直的相机支架轨道（112）及光源轨道（115），模具工位（12）底部设有模具滑槽（121），相机支架（13）为箱形件，其上设有相机滑槽（131）、微调螺母（134）及相机座（132），光源支架（14）为矩形或圆形环状体，其上设有光源滑槽（141）或导孔（142），微调机构（15）上设有螺杆（151）；所述模具工位（12）经模具滑槽（121）与壳体（11）的模具轨道（111）滑配，相机支架（13）经相机滑槽（131）与壳体（11）的相机支架轨道（112）滑配，光源支架（14）经光源滑槽（141）与壳体（11）的光源轨道（115）滑配，或者经导孔（142）与壳体（11）的导向杆（114）滑配，微调机构（15）的螺杆（151）与相机支架（13）的微调螺母（134）啮合；所述相机（2）设于相机支架（13）的相机座（132）上，计算机（4）经传输线与相机（2）连接，数显千分表（3）经传输线与计算机（4）连接。

2.根据权利要求1所述的硬币模具表面质量检测系统，其特征在于微调机构（15）的螺杆（151）两端设有轴座（152），所述轴座（152）为两件，且固定于壳体（11）的侧壁上。

3.根据权利要求1所述的硬币模具表面质量检测系统，其特征在于光源支架（14）上设有环形光源（143）、条形光源（144）或环形光源与条形光源的组合光源。

4.一种使用权利要求1所述系统实施硬币模具表面质量检测的方法，其特征在于该方法包括以下具体步骤：

1）图像检测

a）、准备工作：确定欲检测模具，并给计算机（4）内存入欲检测模具的标准图像；

b）、配置光源：根据欲检测模具的形位特征匹配对应的光源支架（14）；

c）、安装欲检测模具：移动模具工位（12），使其从壳体（11）的模具轨道（111）内滑出，将欲检测模具置于模具工位（12）中，反向移动模具工位（12），使欲检测模具进入检测位置；

d）、调整相机：通过微调机构（15），确定相机（2）与欲检测模具间的拍摄距离，并调整相机（2）的焦距；

e）、调整光源支架：按照模具表面的图纹特征，安装匹配的光源支架（14），并使其在壳体（11）的光源轨道（115）上或在壳体（11）的导向杆（114）上滑动，确定光源支架（14）的最佳位置；

f）、采集图像：启动计算机，相机（2）工作，采集图像，改变光源支架（14）上的环形光源（143）、条形光源（144）或环形光源与条形光源的组合光源，分别获取多幅不同图纹特征的图像；

g）、图像处理：相机（2）将采集的图像信息输送到计算机（4），经图像处理器处理后与标准图像进行比对及信息处理；

h)、计算结果：计算机（4）输出结果，合格或不合格，合格，进行下一幅图像处理，不合格人工复检；复检合格进入下一幅图像处理，不合格，欲检测模具报废；

2）几何尺寸检测

将欲检测模具移至数显千分表（3）的测量台上，检测模具边高、图纹高度、平行度、弧度，并计算机（4）输出检测结果。