CN106680295A - 一种基于视觉检测的o形密封圈在线质量检测平台 - Google Patents

一种基于视觉检测的o形密封圈在线质量检测平台 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台，包括图像采集子系统、机械运动子系统和计算机，所述图像采集子系统包括工业相机、光源、相机光源支架，所述工业相机和所述光源均安装于所述相机光源支架上；所述机械运动子系统包括超白玻璃台面、旋转平台以及运动控制器；所述计算机分别与所述工业相机和所述运动控制器连接。本发明通过基于视觉的O形密封圈的质量在线检测，能够对O形密封圈的质量进行实时检测，大大提高检测的效率和精度，且结构简单、运行可靠、响应速度快、抗干扰能力强。

Description

一种基于视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台
技术领域
本发明涉及O形密封圈质量检测领域，尤其涉及一种基于视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台。
背景技术
O形密封圈是目前工业中使用最广泛、结构最简单的一种密封元件，从石油化工、船舶、能源到航空航天、武器装备O形密封圈都被广泛应用。由于O形密封圈密封失效引起的仪器设备的故障并不少见，所以保证O形密封圈的质量尤为重要。
判断O形密封圈的质量是否满足要求主要有以下两个方面：一是O形密封圈的表面质量，要求O形密封圈无凹陷、无凸起、无断裂、无缺料等缺陷；二是O形密封圈的尺寸，要求内圈直径（内径）和截面直径（线径）的误差在公差允许的范围内。
当前，对于O形密封圈的表面质量检测，通常用目测法：使用锥棒测量小规格O形密封圈的内圈直径，使用SM柔性尺测量较大规格的O形密封圈的内圈直径，使用游标卡尺和百分表测量截面直径。目测法依赖于人工，在进行大规模的检测时，这种方式不仅耗时长、精度不高、劳动强度大，检测结果还会受到个人主观因素的影响。面对复杂的检测要求，如果仅仅依赖人工检测，其检测效果与效率明显不能适应现在越来越高的质量要求和越来越昂贵的人工成本，所以无人在线检测系统的需求越来越迫切。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台，其通过基于视觉的O形密封圈的质量在线检测方案，能够有效改变当前O形密封圈的检测现状，对O形密封圈的质量进行实时检测，大大提高检测的效率和精度。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台，包括图像采集子系统（1）、机械运动子系统（2）和计算机（3），其特征在于，所述图像采集子系统（1）包括工业相机（11）、光源（12）、相机光源支架（13），所述工业相机（11）和所述光源（12）均安装于所述相机光源支架（13）上；所述机械运动子系统（2）包括超白玻璃台面（21）、旋转平台（22）以及运动控制器（23）；所述计算机（3）分别与所述工业相机（11）和所述运动控制器（23）连接。
作为上述基于视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台的优选方案，所述超白玻璃台面（21）的圆周上等距放置多个待检测的O形密封圈。
作为上述基于视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台的优选方案，所述工业相机（11）为CCD相机。
作为上述基于视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台的优选方案，所述CCD相机的分辨率不低于2456×2058。
作为上述基于视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台的优选方案，所述超白玻璃台面（21）与所述旋转平台（22）通过螺钉连接。
作为上述基于视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台的优选方案，所述光源（12）包括前向照明光源和背向照明光源。
作为上述基于视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台的优选方案，所述前向照明光源采用低角度环形光源（121），所述背向照明光源采用平面光源（122）。
作为上述基于视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台的优选方案，所述旋转平台（22）的直径为200mm，最高转速为20°/s。
作为上述基于视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台的优选方案，所述超白玻璃台面（21）的厚度为5mm，直径为500mm。
本发明的有益效果为：
1. 本发明通过基于视觉的O形密封圈的质量在线检测，能够对O形密封圈的质量进行实时检测，大大提高检测的效率和精度。
2. 本发明采用CCD相机实现O形密封圈的图像采集、处理和识别，基于计算机视觉的检测技术克服了传统目测法的缺点，平台结构简单、运行可靠、响应速度快、抗干扰能力强。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的基于视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台的结构示意图；
图2是本发明具体实施方式提供的基于视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台的系统组成图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示，本发明提供了一种基于视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台，其主要包括图像采集子系统（1）和机械运动子系统（2）和计算机（3），所述图像采集子系统（1）主要负责O形密封圈图像的获取，其具体包括工业相机（11）、光源（12）、相机光源支架（13）等，所述工业相机（11）和所述光源（12）均安装于所述相机光源支架（13）上；所述机械运动子系统（2）主要负责控制待检测的O形密封圈进入所述图像采集硬件子系统的采集范围，其具体包括超白玻璃台面（21）、旋转平台（22）以及运动控制器（23）等，所述计算机（3）分别与所述工业相机（11）和所述运动控制器（23）连接，分别控制所述工业相机（11）和所述运动控制器（23）的运行。
进一步地，为了提高检测效率，所述超白玻璃台面（21）的圆周上可等距放置多个待检测的O形密封圈。
进一步地，为了保证O形密封圈质量检测的实时性，所述工业相机（11）为CCD相机，CCD传感器具有分辨率高、检测灵敏度高、抗强光、畸变小、动态性好等优点，在对噪声的控制能力方面也具有比较强的优势。
进一步地，综合考虑检测精度和图像处理时间，所述CCD相机的分辨率选为不低于2456×2058。
进一步地，所述超白玻璃台面（21）与所述旋转平台（22）通过螺钉连接，使所述超白玻璃台面（21）能够随所述旋转平台（22）旋转。
进一步地，所述光源（12）采用前向照明与背向照明相结合的方案，前向照明采用低角度环形光源（121），其用于突出O形密封圈的表面缺陷，同时还能够消除O形密封圈的阴影；背向照明采用平面光源（122），用于突出O形密封圈的边缘，同时还能够消除前向照明在所述超白玻璃台面（21）上的局部反光。
进一步地，为了更好地实现承载和旋转，所述旋转平台（22）的直径为200mm，最高转速为20°/s；所述超白玻璃台面（21）的厚度为5mm，直径为500mm，超白玻璃一方面可以增加背向照明的透光率，另一方面能够减小对前向照明的反光。
所述基于视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台的工作步骤如下：
（1）利用所述计算机（3）控制所述旋转平台（22）运动，使其按照预先规定的方式进行运动；
（2）在所述旋转平台（22）运动的同时，所述工业相机（11）对放置在所述超白玻璃台面（21）上的O形密封圈进行图像采集；
（3）在所述计算机（3）中，利用处理软件对采集到的图像进行分析，获得当前O形密封圈的各项待检测指标；
（4）当检测出不合格的O形密封圈时，在所述计算机（3）中将其标示出，并发出警告。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台，包括图像采集子系统（1）、机械运动子系统（2）和计算机（3），其特征在于，所述图像采集子系统（1）包括工业相机（11）、光源（12）、相机光源支架（13），所述工业相机（11）和所述光源（12）均安装于所述相机光源支架（13）上；所述机械运动子系统（2）包括超白玻璃台面（21）、旋转平台（22）以及运动控制器（23）；所述计算机（3）分别与所述工业相机（11）和所述运动控制器（23）连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台，其特征在于，所述超白玻璃台面（21）的圆周上等距放置多个待检测的O形密封圈。
3.根据权利要求1所述的一种基于视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台，其特征在于，所述工业相机（11）为CCD相机。
4.根据权利要求3所述的一种基于视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台，其特征在于，所述CCD相机的分辨率不低于2456×2058。
5.根据权利要求1所述的一种基于视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台，其特征在于，所述超白玻璃台面（21）与所述旋转平台（22）通过螺钉连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台，其特征在于，所述光源（12）包括前向照明光源和背向照明光源。
7.根据权利要求6所述的一种基于视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台，其特征在于，所述前向照明光源采用低角度环形光源（121），所述背向照明光源采用平面光源（122）。
8.根据权利要求1所述的一种基于视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台，其特征在于，所述旋转平台（22）的直径为200mm，最高转速为20°/s。
9.根据权利要求1所述的一种基于视觉检测的O形密封圈在线质量检测平台，其特征在于，所述超白玻璃台面（21）的厚度为5mm，直径为500mm。
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