CN105953728A - 金属板表面检测器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了金属板表面检测器，包括PC终端机，所述PC终端机上还连接图像采集卡，图像采集卡同时连接工件检测定位器、CCD相机和激光器，在工件检测定位器、CCD相机和激光器的下方还设置主传送带，在主传送带的入口处还设置激光传感器，在主传送带的侧面上还设置副传送带，主传送带和副传送带之间通过连接件活动连接；在激光器底部还设置针孔滤波器，在针孔滤波器的底部还依次设置扩束镜和准直镜。本发明通过上述结构，可以根据金属板的宽度进行调节，使金属板位于最佳的路径上运动并进行视觉检测，并且该检测过程不会对金属板造成损坏，还能避免外部杂光对检测结果的影响，保证了最终检测结果的准确。

Description

金属板表面检测器
技术领域
本发明涉及机器视觉领域，具体涉及金属板表面检测器。
背景技术
在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，常用机器视觉来替代人工视觉；同时在大批量工业生产过程中，用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高，用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的基础技术。正是由于机器视觉系统可以快速获取大量信息，而且易于自动处理，也易于同设计信息以及加工控制信息集成，在现代工业中得到广泛的应用。现有的金属板如大型电力变压器线圈扁平线收音机朦胧皮等的表面质量都有很高的要求，但原始的采用人工目视或用百分表加控针的检测方法不仅易受主观因素的影响，而且可能会绘被测表面带来新的划伤。而采用现有的检测装置在检测过程中还容易受到周围杂散光的影响，导致最终的检测结果不准确。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供金属板表面检测器，该装置可以根据金属板的宽度进行调节，使金属板位于最佳的路径上运动并进行视觉检测，并且该检测过程不会对金属板造成损坏，还能避免外部杂光对检测结果的影响，保证了最终检测结果的准确。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：金属板表面检测器，包括PC终端机，所述PC终端机上还连接图像采集卡，图像采集卡同时连接工件检测定位器、CCD相机和激光器，在工件检测定位器、CCD相机和激光器的下方还设置主传送带，在主传送带的入口处还设置激光传感器，在主传送带的侧面上还设置副传送带，主传送带和副传送带之间通过连接件活动连接；在激光器底部还设置针孔滤波器，在针孔滤波器的底部还依次设置扩束镜和准直镜。
本装置采用采用CCD照相机将被检测的目标转换成图像信号，传送给专用的图像采集卡，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，传递给PC终端机对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，如面积、数量、位置、长度，再根据预设的允许度和其他条件输出结果，包括尺寸、角度、个数、合格 / 不合格、有 / 无等，实现自动识别功能。本装置中的光源用于照亮需要自动识别的物体，而工件检测定位器则用于定位物体，使得CCD相机能够准确清晰的拍摄传送带上的物体。当需要检测的物体从主传送带的入口处进入时，此时位于主传送带入口处的激光传感器则会检测进入主传送物体的宽度，若传送物体宽度与主传送带宽度相匹配，则不会启用副传送；若检测物体宽度已经不能只采用主传送带时，则需要启动副传送带与主传送带同时工作，以保证检测物体在传送带上的正常传送。而该过程的实现可以通过设置控制器同时连接激光传感器和副传送带，利用控制器接收到的激光传感器采集到的信息传递给与控制器，控制器根据与设定的值进行比较，不匹配的则启动副传送带工作。针对不同尺寸的检测物体，传送带可以根据物体的宽度进行调节，使零件位于最佳的路径上运动并进行视觉检测，从而提高自动识别的精确度。本装置中当金属板位于传送带上后，该装置能够对金属表面缺陷进行自动检查，在生产过程中高速、准确地进行检测，且该过程的完成是采用非接角式测量，避免了产生新划伤的可能。本方案中采用激光器为光源，与LED光源相比即便长期使用也不会产生衰减，光源更稳定，通过针孔滤波器滤除激光束周围的杂散光，避免杂散光对检测结果的影响，同时扩束镜和准直镜使激光束变为平行光并以45度的入射角均匀照明被检查的金属板表面，以便CCD相机能够拍摄到最清晰的照片并传输给图像采集卡，供后期进行金属表面检测，该检测避免了对金属表面的划伤，还避免外界杂光对测量结果的影响，最终的检测结果准确且保证金属表面的完好。
所述副传送带的宽度是主传送带宽度的1/3。副传送带的宽度设计避免过宽，是为了避免主传送带和付传送带组成的宽度过宽，激光器无法达到大面积的最佳照明效果，CCD相机无法拍摄到最佳的角度，导致后期检测结果的不准确。
所述CCD相机位于工件检测定位器和激光器之间，激光器、CCD相机和工件检测定位器从主传送带入口处依次排列，且位于一条直线上。激光器位于主传送带入口处，能够对进入的物体进行更好的照明，方便后面的CCD相机对物体拍出清晰的照片，进一步提高自动识别的精度。
所述CCD相机能够旋转任意角度。根据进入传送带物体位置的不同，由工件检测定位器的定位情况，调整CCD相机的拍摄角度，得到最佳的拍摄图片，以便后期能快速实现自动识别。
所述工件检测定位器能够旋转任意角度。方便快速定位被测物体。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、针对不同尺寸的检测物体，传送带可以根据物体的宽度进行调节，使零件位于最佳的路径上运动并进行视觉检测，从而提高自动识别不同大小物体精确度的要求。
2、本方案中采用激光器为光源，与LED光源相比即便长期使用也不会产生衰减，光源更稳定，通过针孔滤波器滤除激光束周围的杂散光，避免杂散光对检测结果的影响，同时扩束镜和准直镜使激光束变为平行光并以45度的入射角均匀照明被检查的金属板表面，以便CCD相机能够拍摄到最清晰的照片并传输给图像采集卡，供后期进行金属表面检测，该检测避免了对金属表面的划伤，还避免外界杂光对测量结果的影响，最终的检测结果准确且保证金属表面的完好。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A处放大图。
图中附图标记分别表示为：1、PC终端机；2、图像采集卡；3、主传送带；4、工件检测定位器；5、CCD相机；6、激光器；7、激光传感器；8、连接件；9、副传送带；10、针孔滤波器；11、扩束镜；12、准直镜。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述，本发明的实施例不限于此。
实施例1：
如图1所示，本发明包括PC终端机1，所述PC终端机1上还连接图像采集卡2，图像采集卡2同时连接工件检测定位器4、CCD相机5和激光器6，在工件检测定位器4、CCD相机5和激光器6的下方还设置主传送带3，在主传送带3的入口处还设置激光传感器7，在主传送带3的侧面上还设置副传送带9，主传送带3和副传送带9之间通过连接件8活动连接；在激光器6底部还设置针孔滤波器10，在针孔滤波器10的底部还依次设置扩束镜11和准直镜12。
本装置采用采用CCD照相机将被检测的目标转换成图像信号，传送给专用的图像采集卡，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，传递给PC终端机对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，如面积、数量、位置、长度，再根据预设的允许度和其他条件输出结果，包括尺寸、角度、个数、合格 / 不合格、有 / 无等，实现自动识别功能。本装置中的光源用于照亮需要自动识别的物体，而工件检测定位器则用于定位物体，使得CCD相机能够准确清晰的拍摄传送带上的物体。当需要检测的物体从主传送带的入口处进入时，此时位于主传送带入口处的激光传感器则会检测进入主传送物体的宽度，若传送物体宽度与主传送带宽度相匹配，则不会启用副传送；若检测物体宽度已经不能只采用主传送带时，则需要启动副传送带与主传送带同时工作，以保证检测物体在传送带上的正常传送。而该过程的实现可以通过设置控制器同时连接激光传感器和副传送带，利用控制器接收到的激光传感器采集到的信息传递给与控制器，控制器根据与设定的值进行比较，不匹配的则启动副传送带工作。针对不同尺寸的检测物体，传送带可以根据物体的宽度进行调节，使零件位于最佳的路径上运动并进行视觉检测，从而提高自动识别不同大小物体精确度的要求。本方案中采用激光器为光源，与LED光源相比即便长期使用也不会产生衰减，光源更稳定，通过针孔滤波器滤除激光束周围的杂散光，避免杂散光对检测结果的影响，同时扩束镜和准直镜使激光束变为平行光并以45度的入射角均匀照明被检查的金属板表面，以便CCD相机能够拍摄到最清晰的照片并传输给图像采集卡，供后期进行金属表面检测，该检测避免了对金属表面的划伤，还避免外界杂光对测量结果的影响，最终的检测结果准确且保证金属表面的完好。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上优选如下：所述副传送带9的宽度是主传送带3宽度的1/3。副传送带的宽度设计避免过宽，是为了避免主传送带和付传送带组成的宽度过宽，激光器无法达到大面积的最佳照明效果，CCD相机无法拍摄到最佳的角度，导致后期检测结果的不准确。
CCD相机5位于工件检测定位器4和激光器6之间，激光器6、CCD相机5和工件检测定位器4从主传送带3入口处依次排列，且位于一条直线上。激光器位于主传送带入口处，能够对进入的物体进行更好的照明，方便后面的CCD相机对物体拍出清晰的照片，进一步提高自动识别的精度。
所述CCD相机5能够旋转任意角度。根据进入传送带物体位置的不同，由工件检测定位器的定位情况，调整CCD相机的拍摄角度，得到最佳的拍摄图片，以便后期能快速实现自动识别。
所述工件检测定位器4能够旋转任意角度。方便快速定位被测物体。
如上所述便可实现该发明。

Claims (5)

1.金属板表面检测器，包括PC终端机（1），其特征在于：所述PC终端机（1）上还连接图像采集卡（2），图像采集卡（2）同时连接工件检测定位器（4）、CCD相机（5）和激光器（6），在工件检测定位器（4）、CCD相机（5）和激光器（6）的下方还设置主传送带（3），在主传送带（3）的入口处还设置激光传感器（7），在主传送带（3）的侧面上还设置副传送带（9），主传送带（3）和副传送带（9）之间通过连接件（8）活动连接；在激光器（6）底部还设置针孔滤波器（10），在针孔滤波器（10）的底部还依次设置扩束镜（11）和准直镜（12）。
2.根据权利要求1所述的金属板表面检测器，其特征在于：所述副传送带（9）的宽度是主传送带（3）宽度的1/3。
3.根据权利要求1所述的金属板表面检测器，其特征在于：所述CCD相机（5）位于工件检测定位器（4）和激光器（6）之间，激光器（6）、CCD相机（5）和工件检测定位器（4）从主传送带（3）入口处依次排列，且位于一条直线上。
4.根据权利要求1所述的金属板表面检测器，其特征在于：所述CCD相机（5）能够旋转任意角度。
5.根据权利要求1所述的金属板表面检测器，其特征在于：所述工件检测定位器（4）能够旋转任意角度。
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