CN106248394A - 一种制造汽车出风口的在线检测装置及其检测方法 - Google Patents

一种制造汽车出风口的在线检测装置及其检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种制造汽车出风口的在线检测装置，主要由机械臂和检测设备组成；本发明还公开了一种制造汽车出风口的在线检测方法。本发明能够快速检测产品并生成测量数据报告，减少人员误差，快速处理、分析数据，极大地节约人工成本，提高经济效益。

Description

一种制造汽车出风口的在线检测装置及其检测方法
技术领域
本发明涉及汽车制造领域，具体是指一种制造汽车出风口的在线检测装置及其检测方法。
背景技术
汽车配件是构成汽车整体的各个单元及服务于汽车的一种产品。随着社会的不断进步和发展，汽车逐渐进入到千家万户，市场的不断扩大和汽车行业的完善发展，汽车加工行业的竞争越来越大。随着汽车配件加工市场竞争的日趋激烈，环保理念的深入人心，以及技术的不断升级和应用，以塑代钢趋势的不断深入，这一技术正引起汽车制造商的广泛关注和重视。塑料在汽车工业中的应用已有50多年历史，作为生活和工业必不可少的材料，塑料材质轻、强度高；耐磨、减磨及绝缘；化学稳定性好、强度高；透光减震等特性。随着汽车向轻量化、节能环保的概念方向发展，对材料提出更高的要求。1kg塑料可以代替2-3kg等更重的材料，而汽车自重每下降10％，油耗可以降低6-8％。
在传统的检测手段中，主要以人工利用机械显微镜进行测量，这样，存在人工成本高，测量速度慢，易产生人员误差，数据的录入和处理较慢等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制造汽车出风口的在线检测装置及其检测方法，通过本发明，能够快速检测产品并生成测量数据报告，减少人员误差，快速处理、分析数据，极大地节约人工成本，提高经济效益。
本发明通过下述技术方案实现：
一种制造汽车出风口的在线检测装置，主要由机械臂和检测设备组成，其特征在于：所述检测设备主要由计算机图像处理系统、设备控制系统、机台、纵向导轨、纵向滑块、主动立柱、横梁导轨、横向滑块、垂直滑块、被动立柱、自动夹具、玻璃盖板、自动对位装置、底部光源、高分辨率摄像头、顶部光源；计算机图像处理系统通过线缆与设备控制系统相连，设备控制系统通过线缆与机台相连，纵向导轨设置在机台一侧的上面，纵向滑块设置在纵向导轨上，主动立柱的底部与纵向滑块的顶部相连，主动立柱的顶部与横梁导轨的一端相连，横梁导轨的另一端与被动立柱的顶部相连，被动立柱的底部设置在机台另一侧的上面，横向滑块套在横梁导轨上，垂直滑块套在横向滑块中，高分辨率摄像头设置在垂直滑块底部的中央，顶部光源设置在垂直滑块底部的周围，底部光源设置在机台内，底部光源设置在玻璃盖板下，自动夹具设置在机台上，自动夹具设置玻璃盖板一侧，自动对位装置设置在机台上，自自动对位装置设置玻璃盖板另一侧。
设备工作时，由机械臂将产品从注塑机中取出，放置在工作台上，自动夹具检查到产品后，夹住产品；自动对位装置通过检测产品的摆放位置，对自动夹具发出调节信号；调准后，给系统发出信号，系统根据信号控制镜头到达初始位置；镜头根据图像的明暗对比和对比度的差异进行光学调焦和灯光的调节，调节好后，就开始快速的进行逐行扫描，镜头头将图像传输给计算机图像处理系统进行分析处理后，输出测量表格。
所述纵向导轨、横梁导轨和垂直滑块上都装有光栅尺；能够精确的测量镜头移动的位移大小。
所述计算机图像处理系统配备有图形处理芯片，能够高速处理图形信息，提高测量速度。
所述纵向滑块、横向滑块和垂直滑块都采用步进电机驱动；可以精确的驱动滑块进行移动。
一种制造汽车出风口的在线检测方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)注塑机制造出产品后，由机械臂将产品从模具中取出，转移到检测设备的工作台上；
(2)工作台检测到产品后，由自动夹具将产品加紧，并通过自动对位装置将产品摆正；
(3)通过摄像头对产品进行扫描，并将图像信息和检测设备的状态信息传送给计算机图像处理系统；
(4)计算机图像处理系统接收到图像信息和检测设备的状态信息后，将扫描到的图像信息和检测设备的状态信息通过整合计算，生成一副产品的平面图；
(5)根据生成产品的平面图和像素点与实际尺寸的对应关系，计算出产品的实际尺寸，并生成测量数据表格。
这样，能实现产品的快速测量，高效的数据处理，且不会出现人员误差，降低人工成本。
所述步骤(4)主要包括以下步骤：
(1)设备以间隔1um逐行逐列拍摄照片，计算机将所有照片中心上、下、左、右各0.5um的正方区域内的像素点提取出来；
(2)将提取出来的像素点按照几何位置对应关系，组合成一幅新的图片；
(3)将生成的图片进行锐化处理。
这样就能得到一副清晰、高精度的产品的某一平面的二维图。
所述步骤(5)主要包括以下步骤：
(1)根据图片上每条线均匀取点，计算平均值；
(2)将得到的值计算出需要的尺寸数据；
(3)将得到的数据存档，并生成表格；
(4)将多次测得的数据和时间上的先后关系生成SPC统计图。
能方便工程师对加工工艺进行管理和监控，保证产品质量。
所述步骤(5)测得的数据可以给工艺改进、分析提供数据支持。
进一步地，本发明公开了一种制造汽车出风口的在线检测装置的优选结构，即：主要由机械臂和检测设备组成，所述检测设备主要由计算机图像处理系统、设备控制系统、机台、纵向导轨、纵向滑块、主动立柱、横梁导轨、横向滑块、垂直滑块、被动立柱、自动夹具、玻璃盖板、自动对位装置、底部光源、高分辨率摄像头、顶部光源；计算机图像处理系统通过线缆与设备控制系统相连，设备控制系统通过线缆与机台相连，纵向导轨设置在机台一侧的上面，纵向滑块设置在纵向导轨上，主动立柱的底部与纵向滑块的顶部相连，主动立柱的顶部与横梁导轨的一端相连，横梁导轨的另一端与被动立柱的顶部相连，被动立柱的底部设置在机台另一侧的上面，横向滑块套在横梁导轨上，垂直滑块套在横向滑块中，高分辨率摄像头设置在垂直滑块底部的中央，顶部光源设置在垂直滑块底部的周围，底部光源设置在机台内，底部光源设置在玻璃盖板下，自动夹具设置在机台上，自动夹具设置玻璃盖板一侧，自动对位装置设置在机台上，自自动对位装置设置玻璃盖板另一侧。
进一步地，所述纵向导轨、横梁导轨和垂直滑块上都装有光栅尺。
进一步地，所述计算机图像处理系统配备有图形处理芯片。
进一步地，所述纵向滑块、横向滑块和垂直滑块都采用步进电机驱动。
进一步地，本发明公开了一种制造汽车出风口的在线检测方法的优选步骤，即：
(1)注塑机制造出产品后，由机械臂将产品从模具中取出，转移到检测设备的工作台上；
(2)工作台检测到产品后，由自动夹具将产品加紧，并通过自动对位装置将产品摆正；
(3)通过摄像头对产品进行扫描，并将图像信息和检测设备的状态信息传送给计算机图像处理系统；
(4)计算机图像处理系统接收到图像信息和检测设备的状态信息后，将扫描到的图像信息和检测设备的状态信息通过整合计算，生成一副产品的平面图；
(5)根据生成产品的平面图和像素点与实际尺寸的对应关系，计算出产品的实际尺寸，并生成测量数据表格。
进一步地，所述步骤(4)主要包括以下步骤：
(1)设备以间隔1um逐行逐列拍摄照片，计算机将所有照片中心上、下、左、右各0.5um的正方区域内的像素点提取出来；
(2)将提取出来的像素点按照几何位置对应关系，组合成一幅新的图片；
(3)将生成的图片进行锐化处理；
进一步地，所述步骤(5)主要包括以下步骤：
(1)根据图片上每条线均匀取点，计算平均值；
(2)将得到的值计算出需要的尺寸数据；
(3)将得到的数据存档，并生成表格；
(4)将多次测得的数据和时间上的先后关系生成SPC统计图。
进一步地，所述步骤(5)测得的数据可以给工艺改进、分析提供数据支持。
本发明与现有技术相比，具有的有益效果为：
(1)本发明能能够快速检测产品并生成测量数据报告。
(2)本发明能减少人员误差，并能快速处理、分析数据。
(3)本发明能极大地节约人工成本，提高经济效益。
附图说明
图1为本发明的结构图。
其中：1—计算机图像处理系统；2—设备控制系统；3—机台；4—纵向导轨；5—纵向滑块；6—主动立柱；7—横梁导轨；8—横向滑块；9—垂直滑块；10—被动立柱；11—自动夹具；12—玻璃盖板；13—自动对位装置；14—底部光源；15—高分辨率摄像头；16—顶部光源。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
如图1所示，一种制造汽车出风口的在线检测装置，主要由机械臂和检测设备组成。
所述检测设备主要由计算机图像处理系统1、设备控制系统2、机台3、纵向导轨4、纵向滑块5、主动立柱6、横梁导轨7、横向滑块8、垂直滑块9、被动立柱10、自动夹具11、玻璃盖板12、自动对位装置13、底部光源14、高分辨率摄像头15、顶部光源16；计算机图像处理系统1通过线缆与设备控制系统2相连，设备控制系统2通过线缆与机台3相连，纵向导轨4设置在机台3一侧的上面，纵向滑块5设置在纵向导轨4上，主动立柱6的底部与纵向滑块5的顶部相连，主动立柱6的顶部与横梁导轨7的一端相连，横梁导轨7的另一端与被动立柱10的顶部相连，被动立柱10的底部设置在机台3另一侧的上面，横向滑块8套在横梁导轨7上，垂直滑块9套在横向滑块8中，高分辨率摄像头15设置在垂直滑块9底部的中央，顶部光源16设置在垂直滑块9底部的周围，底部光源14设置在机台3内，底部光源14设置在玻璃盖板12下，自动夹具11设置在机台3上，自动夹具11设置玻璃盖板12一侧，自动对位装置13设置在机台3上，自自动对位装置13设置玻璃盖板12另一侧。
设备工作时，由机械臂将产品从注塑机中取出，放置在工作台上，自动夹具检查到产品后，夹住产品；自动对位装置通过检测产品的摆放位置，对自动夹具发出调节信号；调准后，给系统发出信号，系统根据信号控制镜头到达初始位置；镜头根据图像的明暗对比和对比度的差异进行光学调焦和灯光的调节，调节好后，就开始快速的进行逐行扫描，镜头头将图像传输给计算机图像处理系统进行分析处理后，输出测量表格。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上，所述纵向导轨4、横梁导轨7和垂直滑块9上都装有光栅尺。能够精确的测量镜头移动的位移大小。
所述计算机图像处理系统1配备有图形处理芯片。能够高速处理图形信息，提高测量速度。
所述纵向滑块5、横向滑块8和垂直滑块9都采用步进电机驱动。可以精确的驱动滑块进行移动。本实施例的其他部分与实施例1相同，不再赘述。
实施例3：
一种制造汽车出风口的在线检测方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)注塑机制造出产品后，由机械臂将产品从模具中取出，转移到检测设备的工作台上；
(2)工作台检测到产品后，由自动夹具11将产品加紧，并通过自动对位装置13将产品摆正；
(3)通过摄像头对产品进行扫描，并将图像信息和检测设备的状态信息传送给计算机图像处理系统1；
(4)计算机图像处理系统1接收到图像信息和检测设备的状态信息后，将扫描到的图像信息和检测设备的状态信息通过整合计算，生成一副产品的平面图；
(5)根据生成产品的平面图和像素点与实际尺寸的对应关系，计算出产品的实际尺寸，并生成测量数据表格。
这样，能实现产品的快速测量，高效的数据处理，且不会出现人员误差，降低人工成本。
实施例4：
本实施例在实施例3的基础上，所述步骤(4)主要包括以下步骤：
(1)设备以间隔1um逐行逐列拍摄照片，计算机将所有照片中心上、下、左、右各0.5um的正方区域内的像素点提取出来；
(2)将提取出来的像素点按照几何位置对应关系，组合成一幅新的图片；
(3)将生成的图片进行锐化处理。
这样就能得到一副清晰、高精度的产品的某一平面的二维图。
所述步骤(5)主要包括以下步骤：
(1)根据图片上每条线均匀取点，计算平均值；
(2)将得到的值计算出需要的尺寸数据；
(3)将得到的数据存档，并生成表格；
(4)将多次测得的数据和时间上的先后关系生成SPC统计图。
能方便工程师对加工工艺进行管理和监控，保证产品质量。
所述步骤(5)测得的数据可以给工艺改进、分析提供数据支持。本实施例的其他部分与实施例3相同，不再赘述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种制造汽车出风口的在线检测装置，主要由机械臂和检测设备组成，其特征在于：所述检测设备主要由计算机图像处理系统(1)、设备控制系统(2)、机台(3)、纵向导轨(4)、纵向滑块(5)、主动立柱(6)、横梁导轨(7)、横向滑块(8)、垂直滑块(9)、被动立柱(10)、自动夹具(11)、玻璃盖板(12)、自动对位装置(13)、底部光源(14)、高分辨率摄像头(15)、顶部光源(16)；计算机图像处理系统(1)通过线缆与设备控制系统(2)相连，设备控制系统(2)通过线缆与机台(3)相连，纵向导轨(4)设置在机台(3)一侧的上面，纵向滑块(5)设置在纵向导轨(4)上，主动立柱(6)的底部与纵向滑块(5)的顶部相连，主动立柱(6)的顶部与横梁导轨(7)的一端相连，横梁导轨(7)的另一端与被动立柱(10)的顶部相连，被动立柱(10)的底部设置在机台(3)另一侧的上面，横向滑块(8)套在横梁导轨(7)上，垂直滑块(9)套在横向滑块(8)中，高分辨率摄像头(15)设置在垂直滑块(9)底部的中央，顶部光源(16)设置在垂直滑块(9)底部的周围，底部光源(14)设置在机台(3)内，底部光源(14)设置在玻璃盖板(12)下，自动夹具(11)设置在机台(3)上，自动夹具(11)设置玻璃盖板(12)一侧，自动对位装置(13)设置在机台(3)上，自自动对位装置(13)设置玻璃盖板(12)另一侧。
2.根据权利要求1所述的一种制造汽车出风口的在线检测装置，其特征在于：所述纵向导轨(4)、横梁导轨(7)和垂直滑块(9)上都装有光栅尺。
3.根据权利要求2所述的一种制造汽车出风口的在线检测装置，其特征在于：所述计算机图像处理系统(1)配备有图形处理芯片。
4.根据权利要求2所述的一种制造汽车出风口的在线检测装置，其特征在于：所述纵向滑块(5)、横向滑块(8)和垂直滑块(9)都采用步进电机驱动。
5.一种制造汽车出风口的在线检测方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)注塑机制造出产品后，由机械臂将产品从模具中取出，转移到检测设备的工作台上；
(2)工作台检测到产品后，由自动夹具(11)将产品加紧，并通过自动对位装置(13)将产品摆正；
(3)通过摄像头对产品进行扫描，并将图像信息和检测设备的状态信息传送给计算机图像处理系统(1)；
(4)计算机图像处理系统(1)接收到图像信息和检测设备的状态信息后，将扫描到的图像信息和检测设备的状态信息通过整合计算，生成一副产品的平面图；
(5)根据生成产品的平面图和像素点与实际尺寸的对应关系，计算出产品的实际尺寸，并生成测量数据表格。
6.根据权利要求5所述的一种制造汽车出风口的在线检测方法，其特征在于：所述步骤(4)主要包括以下步骤：
(1)设备以间隔1um逐行逐列拍摄照片，计算机将所有照片中心上、下、左、右各0.5um的正方区域内的像素点提取出来；
(2)将提取出来的像素点按照几何位置对应关系，组合成一幅新的图片；
(3)将生成的图片进行锐化处理。
7.根据权利要求5所述的一种制造汽车出风口的在线检测方法，其特征在于：所述步骤(5)主要包括以下步骤：
(1)根据图片上每条线均匀取点，计算平均值；
(2)将得到的值计算出需要的尺寸数据；
(3)将得到的数据存档，并生成表格；
(4)将多次测得的数据和时间上的先后关系生成SPC统计图。
8.根据权利要求5所述的一种制造汽车出风口的在线检测方法，其特征在于：所述步骤(5)测得的数据可以给工艺改进、分析提供数据支持。
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