CN110108714A - 一种汽车零部件外观检测系统及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车零部件外观检测系统，包括人机交互模块、用户管理模块、交互模块、图像采集模块、算法工具模块、数据管理模块、操作模块及视觉识别模块，人机交互模块用于将工件与图像采集模块交互，图像采集模块用于采集工件外观图像并传输给算法工具模块，算法工具模块接收工件外观图像并对图像进行实时处理生成预处理图像并发送给视觉识别模块，操作模块用于选择算法工具模块中的算法工具，视觉识别模块接收预处理图像并识别工件外表面的缺陷并生成结果数据；用户管理模块用于管理操作模块。本发明实现了多种产品检测的快速切换，能够快速的对零件的外观进行多方位的检测，节省劳动力，确保产品质量一致性，提升工厂品质及管理水平。

Description

一种汽车零部件外观检测系统及装置
技术领域
本发明涉及汽车制造领域，尤其涉及一种汽车零部件外观检测系统及装置。
背景技术
现在汽车零部件行业内，对于汽车零部件外观的检验，对于加工件的检验更多的是采用抽检的方式，采用人工上料的方式来进行，靠手工量具、专用卡具、人工肉眼等方式，需要工人数量多，各工序生产数无法采集保存，无法做到每个产品的质量追溯，且并不能完全实现对工件的100％全检。随着机器换人的日益推广，生产型企业日益期望机器人在完成上下料动作之后，能结合机器视觉技术代替检验人工实现对产品的全方位检验，更期望能实现对产品100％的检验，且能提高准确率，避免因人工检测疲劳等出现的错误了。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种检测效率高、检验准确度高的汽车零部件外观检测系统及装置。
为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：实现多种产品检测的快速切换；通过使用本系统，工厂可以实现对产品的自动化全检，可以节省劳动力，确保产品质量一致性，提升工厂品质及管理水平。
一种汽车零部件外观检测系统，包括用户管理模块、交互模块、图像采集模块、算法工具模块、数据管理模块、操作模块及视觉识别模块，
所述人机交互模块用于将工件与图像采集模块交互，所述图像采集模块用于采集工件外观图像并传输给算法工具模块，所述算法工具模块接收工件外观图像并对图像进行实时处理生成预处理图像并发送给视觉识别模块，所述操作模块用于选择算法工具模块中的算法工具，所述视觉识别模块接收预处理图像并识别工件外表面的缺陷并生成结果数据，所述数据管理模块用于存储预处理图像及结果数据；所述用户管理模块用于管理操作模块。
进一步的，所述视觉识别模块包括条码识别模块、缺陷检测模块、尺寸测量模块及工件定位模块，
所述条码识别模块用于识别所有一维码和二维码以及DPM码的质量；
缺陷检测模块用于识别工件外表面的缺陷；
尺寸测量模块用于件圆孔、直边、弧边之间的相对距离值；
工件定位模块用于通过对产品轮廓的匹配，实现工件定位。用于零件装配过程的定位场景。
进一步的，所述用户管理模块包括新建模块，用于新建操作模块，修改模块，用于修改操作模块，删除模块，用于删除操作模块。
进一步的，所述算法工具模块包括多个算法工具，所述操作模块根据工件外观图像选择算法工具。
进一步的，所述数据管理模块包括数据库，所述数据库内包括预处理图像及结果数据。
进一步的，所述检测系统还包括外围通讯模块，所述外围通讯模块包括数据接收模块，所述数据接收模块用于调取数据管理模块中的预处理图像及结果数据。
进一步的，所述外围通讯模块还包括串口通讯模块和以太网通讯模块，所述串口通讯模块和以太网通讯模块用于将预处理图像及结果数据上传至服务器。
进一步的，所述工件外表面的缺陷包括气孔、划痕、凹坑。
进一步的，一种汽车零部件外观检测系统的装置，包括机械手和视觉检测台，所述机械手前端设有用于夹取工件的工装夹具，
所述机械手用于改变被夹工件的姿态，所述视觉检测台包括主控柜，所述主控柜上部装设机架，所述机架一侧安装有显示屏记操作台，所述机架内安装有可活动的外观识别机构，所述外观识别机构用于识别被机械手夹取的工装夹具上的外观图像，所述主控柜包括图像处理控制器及检测系统，所述主控柜用于接收并检测外观识别机构识别到的工件外观图像。
进一步的，所述外观识别机构包括视觉调节支架、相机调节支架、相机、光源调节支架和光源，所述机架与视觉调节支架连接，所述视觉调节支架装设有相机调节支架和光源调节支架，所述光源调节支架与光源连接，所述相机调节支架与相机连接，所述相机用于采集工件外观图像并传输给图像处理控制器。
采用本发明技术方案，本发明的有益效果为：与现有技术相比，本发明实现了多种产品检测的快速切换，能够快速的对零件的外观进行多方位的检测；通过使用本系统，工厂可以实现对产品的自动化全检，可以节省劳动力，确保产品质量一致性，提升工厂品质及管理水平。
附图说明
图1是本发明提供的一种汽车零部件外观检测系统图；
图2是本发明提供的一种汽车零部件外观检测装置结构图；
图3是本发明提供的视觉检测台结构图一；
图4是本发明提供的视觉检测台结构图二。
其中，1-机架，2-显示屏，3-操作台，4-视觉调节支架，5-相机调节支架，6-相机，7-光源调节支架，8-光源，9-主控柜，10-机械手。
具体实施方式
结合附图对本发明具体方案具体实施例作进一步的阐述。
如图1所示，如图1所示，一种汽车零部件外观检测系统，包括用户管理模块701、人机交互模块101、图像采集模块201、算法工具模块301、数据管理模块501、操作模块801及视觉识别模块401，
所述人机交互模块101用于将工件与图像采集模块201交互，所述图像采集模块201用于采集工件外观图像并传输给算法工具模块301，所述算法工具模块301接收工件外观图像并对图像进行实时处理生成预处理图像并发送给视觉识别模块401，所述操作模块801用于选择算法工具模块301中的算法工具，所述视觉识别模块401接收预处理图像并识别工件外表面的缺陷并生成结果数据，所述数据管理模块501用于存储预处理图像及结果数据；所述用户管理模块701用于管理操作模块801。
所述视觉识别模块401包括条码识别模块402、缺陷检测模块403、尺寸测量模块404及工件定位模块405，
所述条码识别模块402用于识别所有一维码和二维码以及DPM码的质量；
缺陷检测模块403用于识别工件外表面的缺陷；
尺寸测量模块404用于件圆孔、直边、弧边之间的相对距离值；
工件定位模块405用于通过对产品轮廓的匹配，实现工件定位。
DPM码(Direct Part Mark)是一种特殊的标识制作技术，而并不是一种条码标准，一般称之为“直接零部件标识”。该技术可以实现直接在零部件表面上做标识，而不需要纸张、标签一类的标识载体。
所述用户管理模块701包括新建模块，用于新建操作模块801，修改模块，用于修改操作模块801，删除模块，用于删除操作模块801。用户管理模块701主要是操作模块801权限的管理，可以实现操作模块801的用户的新建、修改、删除等操作。
所述算法工具模块301包括多个算法工具，所述操作模块801根据工件外观图像选择算法工具。算法工具为现有公开的算法工具，通过工具化的打包设计，集成了多个具有特定检测和测量功能的算法工具，供操作模块801直接选用，后做简搭配置即可。
所述数据管理模块501包括数据库502，所述数据库502内包括预处理图像及结果数据，按一定的格式存储于本地数据库502，供操作模块801的界面、外围通讯模块601进行调用。
所述检测系统还包括外围通讯模块601，所述外围通讯模块601包括数据接收模块，所述数据接收模块用于调取数据管理模块501中的预处理图像及结果数据。
所述外围通讯模块601还包括串口通讯模块和以太网通讯模块，所述串口通讯模块和以太网通讯模块用于将预处理图像及结果数据上传至服务器。串口通讯模块和以太网通讯模块支持与西门子、欧姆龙等品牌PLC的通讯协议，同时也支持高级协议的通讯；主要功能是将结果发送给控制器或将图像和结果数据上传到数据服务器等；同时系统集成了品牌的IO板卡，用于接收和输出一些实时性要求较高的IO信号数据。
所述工件外表面的缺陷包括气孔、划痕、凹坑，但不限于这些缺陷。
一种汽车零部件外观检测系统的装置，包括机械手10和视觉检测台，所述机械手10前端设有用于夹取工件的工装夹具，
所述机械手10内设有人机交互模块101，所述机械手10用于改变被夹工件的姿态，所述视觉检测台包括主控柜9，所述主控柜9上部装设机架1，所述机架1一侧安装有显示屏2记操作台3，所述机架1内安装有可活动的外观识别机构，所述外观识别机构用于识别被机械手10夹取的工装夹具上的外观图像，所述主控柜9包括图像处理控制器及检测系统，所述主控柜9用于接收并检测外观识别机构识别到的工件外观图像。
所述外观识别机构包括视觉调节支架4、相机调节支架5、相机6、光源调节支架7和光源8，所述机架1与视觉调节支架4连接，所述视觉调节支架4装设有相机调节支架5和光源调节支架7，所述光源调节支架7与光源8连接，所述相机调节支架5与相机6连接，所述相机6用于采集工件外观图像并传输给图像处理控制器。
本发明系统使用过程如下：
对新工件进行预拍照及算法配置，在每个工位成像后，操作模块801需要对每个图片进行算法工具的配置，并按照工件型号保存好检测配方。在系统需要运行时，机械手10加持工件，移动到视觉检测台的光源8下方，机械手10与主控柜9内的人机交互模块101交互后，相机6拍照并通过图像采集模块201获取当前工件外观图像，按照步骤数调用既定算法工具，实现对当前工件外观图像的实时处理。并通过图像处理控制器的视觉识别模块401识别工件外观的缺陷。
机械手10控制改变工件的姿态，使工件到达下一步的检测位置姿态，重复之前的成像、调算法、处理等工作；如此反复，直到对零件的所有既定位置完成检测；最终，给出综合结果，机械手10收到结果后，根据不同结果，对零件进行分类存放。
机械手10抓取第二个工件，重复上述所有过程，如此循环工作。
本发明兼容多种品牌工业相机6；平台兼容单个或多个相机6的应用；平台兼容检测、识别、测量等应用；平台功能扩展性强，可以更新和新增模块；算法工具化打包，可以轻松实现不同组合应用；算法工具参数标准化，单个工具功能定位明确，调用简单；外围硬件集成：支持与几大品牌机器人控制器的交互；支持与几大品牌PLC控制器的通信交互；底层算法自主化：底层算法自主开发，更新及时性可以保证。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种汽车零部件外观检测系统，其特征在于，包括人机交互模块、用户管理模块、交互模块、图像采集模块、算法工具模块、数据管理模块、操作模块及视觉识别模块，
所述人机交互模块用于将工件与图像采集模块交互，所述图像采集模块用于采集工件外观图像并传输给算法工具模块，所述算法工具模块接收工件外观图像并对图像进行实时处理生成预处理图像并发送给视觉识别模块，所述操作模块用于选择算法工具模块中的算法工具，所述视觉识别模块接收预处理图像并识别工件外表面的缺陷并生成结果数据，所述数据管理模块用于存储预处理图像及结果数据；所述用户管理模块用于管理操作模块。
2.如权利要求1所述的一种汽车零部件外观检测系统，其特征在于，所述视觉识别模块包括条码识别模块、缺陷检测模块、尺寸测量模块及工件定位模块，所述条码识别模块用于识别所有一维码和二维码以及DPM码的质量；
缺陷检测模块用于识别工件外表面的缺陷；
尺寸测量模块用于件圆孔、直边、弧边之间的相对距离值；
工件定位模块用于通过对产品轮廓的匹配，实现工件定位。
3.如权利要求1所述的一种汽车零部件外观检测系统，其特征在于，所述用户管理模块包括新建模块，用于新建操作模块，修改模块，用于修改操作模块，删除模块，用于删除操作模块。
4.如权利要求1所述的一种汽车零部件外观检测系统，其特征在于，所述算法工具模块包括多个算法工具，所述操作模块根据工件外观图像选择算法工具。
5.如权利要求1所述的一种汽车零部件外观检测系统，其特征在于，所述数据管理模块包括数据库，所述数据库内包括预处理图像及结果数据。
6.如权利要求1所述的一种汽车零部件外观检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括外围通讯模块，所述外围通讯模块包括数据接收模块，所述数据接收模块用于调取数据管理模块中的预处理图像及结果数据。
7.如权利要求6所述的一种汽车零部件外观检测系统，其特征在于，所述外围通讯模块还包括串口通讯模块和以太网通讯模块，所述串口通讯模块和以太网通讯模块用于将预处理图像及结果数据上传至服务器。
8.如权利要求1所述的一种汽车零部件外观检测系统，其特征在于，
所述工件外表面的缺陷包括气孔、划痕、凹坑。
9.基于权利要求1所述的一种汽车零部件外观检测系统的装置，其特征在于，包括机械手和视觉检测台，所述机械手前端设有用于夹取工件的工装夹具，所述机械手用于改变被夹工件的姿态，所述视觉检测台包括主控柜，所述主控柜上部装设机架，所述机架一侧安装有显示屏记操作台，所述机架内安装有可活动的外观识别机构，所述外观识别机构用于识别被机械手夹取的工装夹具上的外观图像，所述主控柜包括图像处理控制器及检测系统，所述主控柜用于接收并检测外观识别机构识别到的工件外观图像。
10.如权利要求9所述的一种汽车零部件外观检测系统的装置，其特征在于，所述外观识别机构包括视觉调节支架、相机调节支架、相机、光源调节支架和光源，所述机架与视觉调节支架连接，所述视觉调节支架装设有相机调节支架和光源调节支架，所述光源调节支架与光源连接，所述相机调节支架与相机连接，所述相机用于采集工件外观图像并传输给图像处理控制器。
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