CN110823909A - 多光源补偿弹簧缺陷检测系统及检测方法 - Google Patents

多光源补偿弹簧缺陷检测系统及检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多光源补偿弹簧缺陷检测系统及检测方法，其中，所述多光源补偿弹簧缺陷检测系统包括架体、设置于所述架体的转动支撑组件、照明组件和影像设备，所述转动支撑组件彼此平行设置的第一转动辊和第二转动辊，待检测弹簧能够支撑在第一转动辊和第二转动辊之间，所述影像设备位于所述第一转动辊和第二转动辊之间的正上方，所述照明组件包括位于所述影像设备的左侧的从上至下布置的第一光源板、第二光源板和第三光源板以及位于所述影像设备的右侧的从下至上布置的第四光源板、第五光源板和第六光源板。该多光源补偿弹簧缺陷检测系统旨在解决现有技术中触发式弹簧检测设备检测困难、检测效率低的技术问题。

Description

多光源补偿弹簧缺陷检测系统及检测方法
技术领域
本发明涉及弹簧表面缺陷检测技术领域，尤其涉及一种多光源补偿弹簧缺陷检测系统及检测方法。
背景技术
基于触发式弹簧结构的特殊性，常用的小型触发式弹簧检测方法还是只以人工半自动化的方式进行，在影响检测精度的同时且难以实现检测自动化，存在效率低，误差大等一系列问题。到目前为止，触发式弹簧检测方式主要分非视觉检测和视觉检测两种，非视觉检测包括超声波表面检测、磁粉检测，渗透检测，探针检测等，其检测的目标主要是弹簧的缺陷部分，但由于这些检测方式存在检测环境要求高，检测精度存在的误差大，检测程序复杂，且部分检测方式对弹簧本身具有一定的磨损，因而很少使用。因此，基于机器视觉的检测方式是目前的主流方法。但对于小型触发式弹簧而言，因其本身的特殊结构和弹簧钢表面的反光特性，会对触发式弹簧的影像采集产生极大困难，进而影响影像处理结果，造成尺寸参数的测量产生误差以及其表面缺陷部分难以检测。
发明内容
(一)要解决的技术问题
基于此，本发明提出了一种多光源补偿弹簧缺陷检测系统，该多光源补偿弹簧缺陷检测系统旨在解决现有技术中触发式弹簧检测设备检测困难、检测效率低的技术问题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提出了一种多光源补偿弹簧缺陷检测系统，其中，所述多光源补偿弹簧缺陷检测系统包括架体、设置于所述架体的转动支撑组件、照明组件和影像设备，所述转动支撑组件彼此平行设置的第一转动辊和第二转动辊，待检测弹簧能够支撑在第一转动辊和第二转动辊之间，所述影像设备位于所述第一转动辊和第二转动辊之间的正上方，所述照明组件包括位于所述影像设备的左侧的从上至下布置的第一光源板、第二光源板和第三光源板以及位于所述影像设备的右侧的从下至上布置的第四光源板、第五光源板和第六光源板，所述第三光源板沿竖直方向布置，所述第二光源板朝向所述影像设备斜向上布置并且与所述第三光源板成30°夹角，所述第一光源板朝向所述影像设备斜向上布置并且与所述第二光源板成30°夹角，所述第四光源板沿竖直方向布置，所述第五光源板朝向所述影像设备斜向上布置并且与所述第四光源板成30°夹角，所述第六光源板朝向所述影像设备斜向上布置并且与所述第五光源板成30°夹角，以能够使所述第一光源板、第二光源板、第三光源板、第四光源板、第五光源板和第六光源板分别光照于所述第一转动辊和第二转动辊之间的位置。
优选地，所述第三光源板和第四光源板处于同一水平面上，所述所述第二光源板和第五光源板处于同一水平面上，所述第一光源板和第六光源板处于同一水平面上。
优选地，所述多光源补偿弹簧缺陷检测系统包括传动连接于所述第一转动辊和第二转动辊的辊轴电机。
优选地，所述多光源补偿弹簧缺陷检测系统包括中央处理控制单元以及分别与所述中央处理控制单元信号连接的光电触发器、光源驱动电路板、电机驱动电路板、显示器以及作为所述影像设备的摄像头，所述光源驱动电路板与所述光电触发器信号连接，所述光源驱动电路板还分别与所述第一光源板、第二光源板、第三光源板、第四光源板、第五光源板和第六光源板信号连接，所述电机驱动电路板与所述辊轴电机信号连接。
优选地，所述中央处理控制单元采用EXYNOS4412作为处理器。
优选地，所述第一转动辊和第二转动辊各自包括辊体和设置于辊体外的橡胶套。
此外，本发明还提供一种上述的多光源补偿弹簧缺陷检测系统的检测方法，其中，所述检测方法包括步骤：
a、将待检测弹簧放置于第一转动辊和第二转动辊之间的影像采集区域并且所述待检测弹簧通过第一转动辊和第二转动辊支撑；
b、待所述待检测弹簧就位后，开启第一组组合光源，通过影像设备采集当前的弹簧影像，其中，所述第一组组合光源包括第一光源板、第二光源板和第三光源板中的至少一个光源板，并且包括第四光源板、第五光源板和第六光源板中的至少一个光源板；
c、关闭第一组组合光源，开启第二组组合光源，通过影像设备采集当前的弹簧影像，其中，所述第二组组合光源包括第一光源板、第二光源板和第三光源板中的至少一个光源板，并且包括第四光源板、第五光源板和第六光源板中的至少一个光源板；
d、关闭第二组组合光源，开启第三组组合光源，通过影像设备采集当前的弹簧影像，其中，所述第三组组合光源包括第一光源板、第二光源板和第三光源板中的至少一个光源板，并且包括第四光源板、第五光源板和第六光源板中的至少一个光源板；
e、关闭第三组组合光源，开启第四组组合光源，通过影像设备采集当前的弹簧影像，其中，所述第四组组合光源包括第一光源板、第二光源板和第三光源板中的至少一个光源板，并且包括第四光源板、第五光源板和第六光源板中的至少一个光源板；
f、使第一转动辊和第二转动辊转动以带动所述待检测弹簧转动预设角度后顺次重复步骤b、c、d、e；
g、重复步骤f，直至所述预设角度累计至少达到360°。
优选地，所述检测方法包括：在所述步骤b中，所述第一组组合光源包括第二光源板和第四光源板，在所述步骤c中，所述第二组组合光源包括第三光源板和第五光源板，在所述步骤d中，所述第三组组合光源包括第一光源板、第三光源板和第五光源板，在所述步骤e中，所述第四组组合光源包括第二光源板、第四光源板和第六光源板。
优选地，在所述步骤f中，所述预设角度为120°。
优选地，所述待检测弹簧为小型触发式弹簧。
(三)有益效果
本发明与现有技术对比，本发明的有益效果包括：
由于该多光源补偿弹簧缺陷检测系统中，可以通过第一光源板、第二光源板、第三光源板、第四光源板、第五光源板和第六光源板光照待检测弹簧，形成多光源补偿，可以通过多组光源交叉打光的方式避免单一光源因打光角度过偏，导致其他区域光照不足形成伪缺陷的问题，此外，通过第一转动辊和第二转动辊可以带动待检测弹簧转动，以方便提取待检测弹簧更多角度的影像(多张影像)，并且可以采用分批次多角度的影像采集方式，将每张影像中弹簧的尺寸参数和缺陷部分进行提取，可保证弹簧细节的完整性。可以看到同一位置下的弹簧，在不同的组合光源下，采集到不同的结果，提高弹簧检测效率，降低检测难度。
本发明的其他有益效果将在下文的具体实施方式中一一说明。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1为本发明实施方式的多光源补偿弹簧缺陷检测系统的检测部分的示意简图；
图2为本发明实施方式的多光源补偿弹簧缺陷检测系统的检测部分的另一视角的示意简图；
图3为本发明实施方式的多光源补偿弹簧缺陷检测系统的整体系统示意简图。
附图标记说明：
1、架体，2、影像设备，3、第一转动辊，4、第二转动辊，5、待检测弹簧，6、转动辊安装架，7、影像设备支撑架，8、第一光源板，9、第二光源板，10、第三光源板，11、第四光源板，12、第五光源板，13、第六光源板，14、第一连接架，15、第二连接架，16、中央处理控制单元，17、光电触发器，18、光源驱动电路板，19、电机驱动电路板，20、显示器，21、辊轴电机。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
参见图1至图3，本发明提供一种多光源补偿弹簧缺陷检测系统，其中，多光源补偿弹簧缺陷检测系统包括架体1、设置于架体1的转动支撑组件、照明组件和影像设备2，转动支撑组件彼此平行设置的第一转动辊3和第二转动辊4，第一转动辊3和第二转动辊4具体可分别通过转动辊安装架6安装在架体1上，影像设备2可以通过影像设备支撑架7安装在架体1上，待检测弹簧5能够支撑在第一转动辊3和第二转动辊4之间，影像设备2位于第一转动辊3和第二转动辊4之间的正上方，照明组件包括位于影像设备2的左侧的从上至下布置的第一光源板8、第二光源板9和第三光源板10以及位于影像设备2的右侧的从下至上布置的第四光源板11、第五光源板12和第六光源板13，第一光源板8、第二光源板9和第三光源板10具体可以连接于第一连接架14，第四光源板11、第五光源板12和第六光源板13具体可以连接于第二连接架15，第一连接架14和第二连接架15分别安装于架体1，第三光源板10沿竖直方向布置，第二光源板9朝向影像设备2斜向上布置并且与第三光源板10成30°夹角，第一光源板8朝向影像设备2斜向上布置并且与第二光源板9成30°夹角，第四光源板11沿竖直方向布置，第五光源板12朝向影像设备2斜向上布置并且与第四光源板11成30°夹角，第六光源板13朝向影像设备2斜向上布置并且与第五光源板12成30°夹角，以能够使第一光源板8、第二光源板9、第三光源板10、第四光源板11、第五光源板12和第六光源板13分别光照于第一转动辊3和第二转动辊4之间的位置(弹簧待检测工位)，即第一光源板8、第二光源板9、第三光源板10、第四光源板11、第五光源板12和第六光源板13各自的发光面朝向第一转动辊3和第二转动辊4之间的位置。该待检测弹簧5优选小型触发式弹簧，但本发明并不限于此，即只要采用了本发明提供的多光源补偿弹簧缺陷检测系统，不管检测何种类型的弹簧的表面缺陷，都将落入本发明的保护范围。
根据本发明的具体实施方式，第三光源板10和第四光源板11处于同一水平面上，第二光源板9和第五光源板12处于同一水平面上，第一光源板8和第六光源板13处于同一水平面上。
此外，多光源补偿弹簧缺陷检测系统包括传动连接于第一转动辊3和第二转动辊4的辊轴电机21。
根据本发明的具体实施方式，多光源补偿弹簧缺陷检测系统包括中央处理控制单元16以及分别与中央处理控制单元16信号连接的光电触发器17、光源驱动电路板18、电机驱动电路板19、显示器20以及作为影像设备2的摄像头，光源驱动电路板18与光电触发器17信号连接，光源驱动电路板18还分别与第一光源板8、第二光源板9、第三光源板10、第四光源板11、第五光源板12和第六光源板13信号连接，电机驱动电路板19与辊轴电机21信号连接。这里提到的信号连接可以采用各种已知的通信连接技术。
根据本发明的优选实施方式，中央处理控制单元16采用EXYNOS4412作为处理器，但是本发明并不限于此，采用其他各种适当的控制单元都是可以的。
优选地，第一转动辊3和第二转动辊4各自包括辊体和设置于辊体外的橡胶套，当然，本发明并不限于此，第一转动辊3和第二转动辊4设置成其他合适的具体结构也是可以的。
此外，本发明还提供一种多光源补偿弹簧缺陷检测系统的检测方法，其中，检测方法包括步骤：
a、将待检测弹簧5放置于第一转动辊3和第二转动辊4之间的影像采集区域并且待检测弹簧5通过第一转动辊3和第二转动辊4支撑；
b、待待检测弹簧5就位后，开启第一组组合光源，通过影像设备2采集当前的弹簧影像，其中，第一组组合光源包括第一光源板8、第二光源板9和第三光源板10中的至少一个光源板，并且包括第四光源板11、第五光源板12和第六光源板13中的至少一个光源板；
c、关闭第一组组合光源，开启第二组组合光源，通过影像设备2采集当前的弹簧影像，其中，第二组组合光源包括第一光源板8、第二光源板9和第三光源板10中的至少一个光源板，并且包括第四光源板11、第五光源板12和第六光源板13中的至少一个光源板；
d、关闭第二组组合光源，开启第三组组合光源，通过影像设备2采集当前的弹簧影像，其中，第三组组合光源包括第一光源板8、第二光源板9和第三光源板10中的至少一个光源板，并且包括第四光源板11、第五光源板12和第六光源板13中的至少一个光源板；
e、关闭第三组组合光源，开启第四组组合光源，通过影像设备2采集当前的弹簧影像，其中，第四组组合光源包括第一光源板8、第二光源板9和第三光源板10中的至少一个光源板，并且包括第四光源板11、第五光源板12和第六光源板13中的至少一个光源板；
f、使第一转动辊3和第二转动辊4转动以带动待检测弹簧5转动预设角度后顺次重复步骤b、c、d、e；
g、重复步骤f，直至预设角度累计至少达到360°。
根据本发明的优选实施方式，检测方法包括：在步骤b中，第一组组合光源包括第二光源板9和第四光源板11，在步骤c中，第二组组合光源包括第三光源板10和第五光源板12，在步骤d中，第三组组合光源包括第一光源板8、第三光源板10和第五光源板12，在步骤e中，第四组组合光源包括第二光源板9、第四光源板11和第六光源板13。根据实验论证，该分组方式可以达到最佳弹簧检测效果，但本发明显然不限于此，满足步骤b、c、d、e中提到的分组方式都是可以的，这样的分组方式的变换都将落入本发明的保护范围。
此外，在步骤f中，预设角度为120°，此时，一共检测3次即可对一个弹簧进行完整的表面缺陷检测，当然，预设角度还可以是60°等等。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种多光源补偿弹簧缺陷检测系统，其特征在于，所述多光源补偿弹簧缺陷检测系统包括架体、设置于所述架体的转动支撑组件、照明组件和影像设备，所述转动支撑组件彼此平行设置的第一转动辊和第二转动辊，待检测弹簧能够支撑在第一转动辊和第二转动辊之间，所述影像设备位于所述第一转动辊和第二转动辊之间的正上方，所述照明组件包括位于所述影像设备的左侧的从上至下布置的第一光源板、第二光源板和第三光源板以及位于所述影像设备的右侧的从下至上布置的第四光源板、第五光源板和第六光源板，所述第三光源板沿竖直方向布置，所述第二光源板朝向所述影像设备斜向上布置并且与所述第三光源板成30°夹角，所述第一光源板朝向所述影像设备斜向上布置并且与所述第二光源板成30°夹角，所述第四光源板沿竖直方向布置，所述第五光源板朝向所述影像设备斜向上布置并且与所述第四光源板成30°夹角，所述第六光源板朝向所述影像设备斜向上布置并且与所述第五光源板成30°夹角，以能够使所述第一光源板、第二光源板、第三光源板、第四光源板、第五光源板和第六光源板分别光照于所述第一转动辊和第二转动辊之间的位置。
2.根据权利要求1所述的多光源补偿弹簧缺陷检测系统，其特征在于，所述第三光源板和第四光源板处于同一水平面上，所述所述第二光源板和第五光源板处于同一水平面上，所述第一光源板和第六光源板处于同一水平面上。
3.根据权利要求1所述的多光源补偿弹簧缺陷检测系统，其特征在于，所述多光源补偿弹簧缺陷检测系统包括传动连接于所述第一转动辊和第二转动辊的辊轴电机。
4.根据权利要求3所述的多光源补偿弹簧缺陷检测系统，其特征在于，所述多光源补偿弹簧缺陷检测系统包括中央处理控制单元以及分别与所述中央处理控制单元信号连接的光电触发器、光源驱动电路板、电机驱动电路板、显示器以及作为所述影像设备的摄像头，所述光源驱动电路板与所述光电触发器信号连接，所述光源驱动电路板还分别与所述第一光源板、第二光源板、第三光源板、第四光源板、第五光源板和第六光源板信号连接，所述电机驱动电路板与所述辊轴电机信号连接。
5.根据权利要求1所述的多光源补偿弹簧缺陷检测系统，其特征在于，所述中央处理控制单元采用EXYNOS4412作为处理器。
6.根据权利要求1所述的多光源补偿弹簧缺陷检测系统，其特征在于，所述第一转动辊和第二转动辊各自包括辊体和设置于辊体外的橡胶套。
7.一种根据权利要求1至6中任意一项所述的多光源补偿弹簧缺陷检测系统的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括步骤：
a、将待检测弹簧放置于第一转动辊和第二转动辊之间的影像采集区域并且所述待检测弹簧通过第一转动辊和第二转动辊支撑；
b、待所述待检测弹簧就位后，开启第一组组合光源，通过影像设备采集当前的弹簧影像，其中，所述第一组组合光源包括第一光源板、第二光源板和第三光源板中的至少一个光源板，并且包括第四光源板、第五光源板和第六光源板中的至少一个光源板；
c、关闭第一组组合光源，开启第二组组合光源，通过影像设备采集当前的弹簧影像，其中，所述第二组组合光源包括第一光源板、第二光源板和第三光源板中的至少一个光源板，并且包括第四光源板、第五光源板和第六光源板中的至少一个光源板；
d、关闭第二组组合光源，开启第三组组合光源，通过影像设备采集当前的弹簧影像，其中，所述第三组组合光源包括第一光源板、第二光源板和第三光源板中的至少一个光源板，并且包括第四光源板、第五光源板和第六光源板中的至少一个光源板；
e、关闭第三组组合光源，开启第四组组合光源，通过影像设备采集当前的弹簧影像，其中，所述第四组组合光源包括第一光源板、第二光源板和第三光源板中的至少一个光源板，并且包括第四光源板、第五光源板和第六光源板中的至少一个光源板；
f、使第一转动辊和第二转动辊转动以带动所述待检测弹簧转动预设角度后顺次重复步骤b、c、d、e；
g、重复步骤f，直至所述预设角度累计至少达到360°。
8.根据权利要求7所述的多光源补偿弹簧缺陷检测系统的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：在所述步骤b中，所述第一组组合光源包括第二光源板和第四光源板，在所述步骤c中，所述第二组组合光源包括第三光源板和第五光源板，在所述步骤d中，所述第三组组合光源包括第一光源板、第三光源板和第五光源板，在所述步骤e中，所述第四组组合光源包括第二光源板、第四光源板和第六光源板。
9.根据权利要求7或8所述的多光源补偿弹簧缺陷检测系统的检测方法，其特征在于，在所述步骤f中，所述预设角度为120°。
10.根据权利要求7或8所述的多光源补偿弹簧缺陷检测系统的检测方法，其特征在于，所述待检测弹簧为小型触发式弹簧。
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