CN110857923A - 在具有弯曲表面或圆柱形表面的工件中检测缺陷的方法 - Google Patents

在具有弯曲表面或圆柱形表面的工件中检测缺陷的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110857923A
CN110857923A CN201910462830.9A CN201910462830A CN110857923A CN 110857923 A CN110857923 A CN 110857923A CN 201910462830 A CN201910462830 A CN 201910462830A CN 110857923 A CN110857923 A CN 110857923A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cylindrical surface
workpiece
component
inspecting
curved
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910462830.9A
Other languages
English (en)
Inventor
S·A·哈克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of CN110857923A publication Critical patent/CN110857923A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/952—Inspecting the exterior surface of cylindrical bodies or wires
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00—Geometric image transformation in the plane of the image
    • G06T3/40—Scaling the whole image or part thereof
    • G06T3/4038—Scaling the whole image or part thereof for image mosaicing, i.e. plane images composed of plane sub-images
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9515—Objects of complex shape, e.g. examined with use of a surface follower device
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004—Industrial image inspection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/30—Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration
    • G06T7/32—Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration using correlation-based methods
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06—Illumination; Optics
    • G01N2201/062—LED's
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/10—Scanning
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10016—Video; Image sequence
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20—Special algorithmic details
    • G06T2207/20212—Image combination
    • G06T2207/20221—Image fusion; Image merging
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30164—Workpiece; Machine component
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/56—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof provided with illuminating means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

一种通过以下方式在具有弯曲表面或圆柱形表面的工件(诸如轴、曲轴、凸轮轴、轴承等)中检测缺陷的方法：照亮工件的弯曲表面或圆柱形表面；使工件和弯曲表面或圆柱形表面绕它们的公共轴线旋转；记录多个相邻纵向细长图像，其表示工件的弯曲表面或圆柱形表面离散的、周向相邻的轴向延伸区域；将这些记录的离散的周向相邻图像组装成连续的相干平面图像；检测该连续的平面图像中的表面不规则性；以及确定这些检测到的不规则性是否具有足以淘汰工件的大小。

Description

在具有弯曲表面或圆柱形表面的工件中检测缺陷的方法
技术领域
本发明涉及一种在具有弯曲表面或圆柱形表面的工件(诸如轴、曲轴、凸轮轴、轴承等)中检测缺陷的方法，并且更特别地说，涉及一种通过以下方式在具有弯曲表面或圆柱形表面的工件(例如轴、曲轴、凸轮轴、轴承等)中检测缺陷的方法：捕获多个相邻图像，所述多个相邻图像表示工件的弯曲表面或圆柱形表面的离散相邻周向区域；将这些图像组装成连续相干平面图像；检测表面不规则性；并确定所检测到的不规则性是否具有足以淘汰工件的大小。
背景技术
本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能构成也可能不构成现有技术。
汽车和机动车辆部件制造的很大一部分致力于设计确保精确批量生产部件的制造工艺，以及开发制造后测试和检验协议用于检测偶然的缺陷。
平面(即二维)视觉和照相技术已长期被用于检测医学图像中的不规则性和部件(诸如发动机缸体中的密封表面)中的缺陷。具有圆柱形表面的部件(诸如传动轴、曲轴、凸轮轴、轴承以及离合器和变速器部件)既呈现出了增加的缺陷检测难度，又呈现出提高检测精度水平的需要。这是因为(a)传统的平面检测技术对于圆柱形部件和弯曲表面基本上是不可用的，以及(b)它们在车辆运行期间受到恒定的应力，并且因此是特别关键的动力系部件。
因此，非常常见的是在制造后单独检验每个发动机曲轴或其他部件以检查可见划痕、孔隙率、表面可见内含物和会损害其所期望的功能和预期延长的使用寿命的任何其他制造缺陷。
这种检验通常由熟练的质量控制人员执行，他们的唯一工作是接受或淘汰成品曲轴或其他部件。然而，该步骤是耗时的，因此包含提高的速度和一致性的检查方法将是期望的。
发明内容
本发明提供了一种通过以下方式在具有弯曲表面或圆柱形表面的工件(诸如轴、曲轴、凸轮轴、轴承等)中检测缺陷的方法：均匀照亮工件的弯曲表面或圆柱形表面；围绕适当的轴线旋转弯曲的工件；记录多个相邻纵向细长图像，其表示工件的弯曲表面或圆柱形表面的离散的、周向相邻的轴向延伸区域；可选地关联这些图像以将它们轴向对齐；将这些记录的离散的周向相邻图像组装成连续的相干平面图像；检测这些图像中的表面不规则性；以及确定这些检测到的不规则性是否具有足以淘汰工件的大小。
因此，本公开的一方面是提供一种在具有弯曲表面或圆柱形表面的工件(诸如轴、曲轴、凸轮轴、轴承等)中检测缺陷的改进方法。
本公开的进一步的方面是提供一种在均匀地照亮工件的同时在具有弯曲表面或圆柱形表面的工件(诸如轴、曲轴、凸轮轴、轴承等)中检测缺陷的改进方法。
本公开的更进一步的方面是提供一种通过以下方式在具有弯曲表面或圆柱形表面的工件(诸如轴、曲轴、凸轮轴、轴承等)中检测缺陷的改进方法：均匀照亮弯曲的工件；以及记录(捕获)多个细长(带状)相邻图像，其表示工件表面离散的、周向相邻的轴向延伸区域。
本公开的更进一步的方面是提供一种通过以下方式在具有弯曲表面或圆柱形表面的工件(诸如轴、曲轴、凸轮轴、轴承等)中检测缺陷的改进方法：均匀照亮弯曲的工件；记录多个细长(带状)相邻图像，其表示工件表面离散的、周向相邻的轴向延伸区域；以及将这些记录的离散的周向相邻图像组装成连续的相干平面图像。
本公开的更进一步的方面是提供一种通过以下方式在具有弯曲表面或圆柱形表面的工件(诸如轴、曲轴、凸轮轴、轴承等)中检测缺陷的改进方法：均匀照亮弯曲的工件；记录多个细长(带状)相邻图像，其表示工件表面离散的、周向相邻的轴向延伸区域；将这些记录的离散的周向相邻图像组装成连续的相干平面图像；以及检测这些图像中的表面不规则性。
本公开的更进一步的方面是提供一种通过以下方式在具有弯曲表面或圆柱形表面的工件(诸如轴、曲轴、凸轮轴、轴承等)中检测缺陷的改进方法：均匀照亮弯曲的工件；记录多个细长(带状)相邻图像，其表示工件表面离散的、周向相邻的轴向延伸区域；将这些记录的离散的周向相邻图像组装成连续的相干平面图像；以及检测这些图像中的表面不规则性并且确定这些检测到的不规则性是否具有足以淘汰工件的大小。
从本文提供的描述中，将清楚进一步的方面、优点和应用领域。应该理解的是，描述和具体示例仅仅旨在为了图示的目的，而不旨在以任何方式限制本公开的范围。
附图说明
本文描述的附图仅用于图示目的，并不旨在以任何方式限制本公开的范围。
图1是在检查固定件上就位的工件(诸如发动机曲轴)的平面图，其体现了本方法并且包括光源、电子成像照相机和驱动组件；
图2是由本方法利用的电子照相机和光源的侧视图；
图3是根据本方法的工件的透视图和电子照相机的电子图像场；
图4是有助于实践本方法的微处理器、计算和存储器模块的示意图；
图5是有助于实践本方法的微处理器的示意图；
图6是本方法检查具有弯曲表面或圆柱形表面的部件的步骤顺序的流程图；
图7是由电子照相机捕获的轴(诸如曲轴)的弯曲特征或圆柱形特征的图像序列的图示表示；和
图8是图5的图像序列的图示表示，这些图像序列已经被拼接在一起以形成轴(诸如曲轴)的弯曲特征或圆柱形特征的平面图像。
具体实施方式
以下描述本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本公开、其应用或用途。
现在参考图1，示出了体现和有助于实践本方法的检查固定件或夹具，大体上用附图标记10表示。检查固定件10包括刚性基座12，该刚性基座包括多个间隔开的竖直支撑件或支柱14，这些支撑件或支柱接合并可旋转地支撑典型的细长部件或工件20。优选地，支撑件14包括弯曲表面(未示出)，这些弯曲表面延伸通过至少135°，并且限定与它们将接合的工件20的弯曲表面或圆柱形表面互补的曲率。图示的工件20是发动机曲轴，该发动机曲轴具有多个轴向间隔开的主轴承轴颈22，这些轴颈全部与中心参考轴线24同轴。应当理解的是，工件(曲轴)20仅仅是说明性的，并且本方法可以与各种各样的轴、凸轮轴和类似机械部件一起使用，这些类似机械部件具有少至一个圆柱形表面或轴颈或者沿其长度间隔开的许多这样的表面。工件(曲轴)20在这里被用作示例，因为它是通常需要检查的复杂的发动机部件，并且这种检查体现了本方法的所有方面。
工件(曲轴)20还包括多个偏心曲柄销轴颈26，这些轴颈各自接收连杆(未示出)，并且可以包括配重件28。应当理解的是，曲柄销轴颈26的表面也可以通过本方法检查。
在部件或工件(曲轴)20的一个端部处是凸缘30，当曲轴22被安装和组装到内燃机(也未示出)中时，发动机飞轮(未示出)通常用螺栓连接到该凸缘上。凸缘30包括多个通孔32，在检查过程期间，这些通孔可以方便地由互补布置的多个驱动销34接合，这些驱动销34从安装在基座12上的驱动组件40延伸。驱动组件40包括动力源42，该动力源可以是具有约为30r.p.m.的输出速度的传统马达和减速器，或者是具有类似旋转速度的步进马达。
动力源42的输出使工件20旋转，并联接到旋转传感器44，该旋转传感器向驱动组件控制模块50提供信号，以指示工件20的旋转速度和位置。应当理解的是，驱动组件40的确切性质将取决于进行检查的物体。驱动组件控制模块50以线路52向下文描述的电子照相机60提供数据，并且以线路F提供关于工件20的速度和位置的情况，以便于同步记录或捕获电子图像。
应当理解的是，例如，对于较小直径的工件20或要求不太严格的检查的那些工件，上述转速可以增加到40或50r.p.m.及以上，并且例如对于较大直径的工件20或要求更严格的检查的那些工件，上述转速可以降低到20或10r.p.m.及以下。
现在参考图1和图2，在沿着待检查的曲轴20的轴颈轴承22的每个纵向(轴向)位置处，设置固定到基座12的电子成像照相机60。由于工件(曲轴)20包括五个主支承轴颈22，每个轴颈接收专用的电子成像照相机60A、60B、60C、60D和60E。照相机60A、60B、60C、60D和60E是相同的，并且因此在图2和图3中仅示出了第一照相机60A，并且在此对其进行了详细描述，应当理解的是，该描述同样准确地适用于其他四个照相机。照相机60A、60B、60C、60D和60E中的每一个都包括高分辨率电子成像场62，该高分辨率电子成像场具有像素行和列的阵列，该阵列由来自驱动组件控制模块50的信号控制(激活)，并且在其中一个相关联的线路A、B、C、D和E中具有电子图像输出。照相机60A、60B、60C、60D和60E中的每一个还包括短焦距镜头64。
关于偏心曲柄销轴颈26的检查，这些也可以通过目前公开的方法进行检查，附加的步骤是：通过例如伺服机构将电子成像照相机60保持在距曲柄销轴颈26的表面的固定距离处，同时旋转工件20以便于保持对轴颈26的适当聚焦，或者如图1所示在固定位置照相机60之前绕其轴线旋转曲柄销轴颈26。
应当理解的是，如果可用的检查周期时间短，则可以在单个轴颈轴承22上使用多个照相机。例如，如果检查周期时间被限制为优选工件20旋转时间的一半，则可以在每个轴颈轴承22上使用被布置为在直径上相对的两个照相机60。
围绕照相机60A、60B、60C、60D和60E中的每一个的镜头64是多个灯66的照明环，优选是LED的照明环。“灯的照明环”是指灯66的基本上连续的路径或环路，该路径或环路不一定是圆形的，但其围绕镜头64，并且向正在被检查的工件20(诸如主轴颈轴承22)的特征提供均匀、一致且基本上无阴影的光。在图2中用68表示的光路示出了光通常如何集中在轴颈轴承22的与照相机镜头64直接相对的轴向区域上，使得平滑的(可接受的)表面将大量的光反射到照相机镜头64，而诸如孔隙率或表面内含物的缺陷将反射更少的光，并表现为暗点或暗区域。轴颈轴承22的期望的光滑表面和缺陷的暗区域的形状或图案之间的这种显著对比有助于其检测，如随后所述。
现在参考图2和图3，因为工件20(诸如轴颈轴承22)的期望图像是高度细长的，所以将只记录和利用来自每一照相机60A、60B、60C、60D和60E的电子成像场62的少量像素行的数据。在照相机60A的优选横向取向中，记录和利用的像素行由两条水平线表示。(如果照相机60A处于纵向取向，则记录和利用的像素列由两条虚线表示。)
现在参考图4，示出了微处理器、计算和存储器模块70的示意图，该模块包括各种易失性和固定的电子数据输入和输出设备(即用于存储数据、控制逻辑、软件应用、指令、计算机代码和查找表的暂时和非暂时计算机可读存储器)和处理器。具体而言，模块70包括输入和输出数据缓冲器和调节器72、瞬态或易失性(可擦除和活动)存储器74和微处理器76，用于根据存储在固定只读存储器或存储设备78中的指令操纵数据，以便获得执行下面描述的检查方法90的步骤的软件、程序、子例程和算法。
现在参考图5，微处理器76被示意性地示出，并且包括多个电子设备，这些电子设备具有用于接收、存储、操纵和输出来自照相机60A、60B、60C、60D和60E的数据的程序、软件、应用或子例程，这些电子设备包括用于来自每一照相机60A、60B、60C、60D和60E的图像(数据)的单独的专用瞬态存储器80、用于操纵来自每一照相机60A、60B、60C、60D和60E中的图像(数据)的专用自相关和图像拼接模块82、用于来自模块82的每一组装图像(数据)的缺陷检测模块84、以及确定工件20将被接受还是被淘汰的比较接受/淘汰模块86、以及最后提供接受还是淘汰工件20的决定的可视或可听通知的报警器89。微处理器76还包括同步执行模块88，该同步执行模块接收线路F中的数据或信号(诸如同步和定时信号以及启动和停止命令)，微处理器76利用这些数据或信号来同步和协调各种处理步骤。
应当认识和理解的是，图5中示意性示出的微处理器76包括上述元件或模块80、82、84、86和88，这些元件或模块包括专用于各个照相机60A、60B、60C、60D和60E中的每一个并与其相关联的各个部分或分段。这种隔离和专用性在图5中由水平虚线表示。因此，首先，工件20的每一轴颈轴承22被独立检查，并经历可接受性的相关联的独立确定。第二，如果工件20仅包括单个弯曲表面或圆柱形表面或轴颈轴承22，则多个元件或模块80、82、84、86和88可以减少为单个元件或模块，或者在工件20具有大量弯曲表面或圆柱形表面或轴颈轴承22的情况下，基本上无限制地增加。下面将结合检查方法90的具体步骤更详细地描述微处理器76的这些元件或模块80、82、84、86和88的功能和性质。
现在参考图1和图6，在流程图中阐述了由微处理器76的元件或模块80、82、84、86和88执行的本方法90的步骤。方法90开始于初始化步骤92，该步骤清除某些先前存储的数据并准备好瞬态存储器80以接收图像数据。在步骤92之前或之后，在过程步骤94中，部件或工件20(诸如轴、曲轴或凸轮轴)被装载到固定件10的支撑件14中，并联接到驱动组件40。如上所述，诸如工件(曲轴)22上飞轮凸缘30的开口32的特征有助于方便快捷地联接到驱动组件40的驱动销34上。
在步骤96中，优选地由驱动组件控制模块50产生启动信号，并且将该启动信号提供给动力源42并且以线路F提供给微处理器76的同步执行模块88，并且具体地提供给用于每一照相机60A、60B、60C、60D和60E的瞬态存储器80。如果需要，驱动组件控制模块50还可以提供命令以向与每个照相机60A、60B、60C、60D和60E相关联的LED 66提供电能。驱动组件控制模块50接收来自旋转传感器44的反馈数据，该反馈数据用于将工件20的旋转与照相机60A、60B、60C、60D和60E的重复(成像)率相关(同步)。附加地，旋转传感器44向驱动组件控制模块50提供数据，使得在记录图像的同时，工件20旋转360°(或者如果不需要对周边进行全面检查，则旋转更少)。
虽然可以理解的是，旋转和图像记录速度可以根据分辨率、图像精度以及因此所需的缺陷检测水平而有很大变化，但是数值示例将有助于自动化部件或工件检查领域的技术人员理解。典型的示例性曲轴轴颈22可以具有约25毫米(0.98英寸)的轴向长度)和50毫米(1.97英寸)的直径，从而限定了约157毫米(6.18英寸)的周长。为了实现必要的缺陷检测水平，即检测具有约0.05毫米到0.25毫米(0.002英寸到0.01英寸)之间或更大的尺寸的缺陷，已经发现沿高度约0.025毫米至0.1毫米(0.001英寸到0.004英寸)的轴颈22表面的纵向扫描(图像)是期望的。利用上述曲轴轴颈轴承22，这种周向扫描的结果是记录约1500个或更多图像。优选地，旋转工件20通过360°和捕获这1500个图像可以在约2秒内完成。具有较大直径圆柱形表面的工件20捕获相应更大量的图像通常相应花费较长时间，反之亦然。
这些记录图像的一部分在图7中图示说明并由附图标记120表示。注意，首先，图像120在轴颈22的每一端部处包括底切122，如图1所示，并且其次，在图像120中的每一个中，最亮的区域是图像120的水平中间的细长区域(直接与照相机镜头64相对)，并且阴影(点画)124(其密度为了解释的目的被放大)以图形方式表示朝向图像120的上边缘和下边缘的稍微降低的亮度。
如图3所示，由于由照相机60A、60B、60C、60D和60E记录的轴颈22的图像120的高度细长的性质，并且取决于照相机60A、60B、60C、60D和60E的取向(或者是横向，其中图像120的长尺寸水平定向，这是优选的方向；或者是纵向，其中长尺寸相对于工件20竖直定向)，仅照相机60A、60B、60C、60D和60E的图像场中心处的少量行(处于横向取向)或少量列(处于纵向取向)中的像素将被利用，并将数据传输到微处理器76的瞬态存储器80。
在下一个方法步骤中，由微处理器76的自相关和图像拼接部分或模块82执行判定点98，关于串行的多个图像120是否轴向对齐进行查询。一般而言，细长图像120的这种对准和组合由线性表面辅助，这些线性表面可能是也可能不是在缺陷分析中感兴趣的，但是物理上存在(诸如曲轴中的轴颈/圆角边缘或凸轮轴的凸角边缘)。在这个示例中，通过在轴颈22的每个端部处以及在最终图像120中记录底切122来促进这种询问。如果它们确实轴向对齐，判定点98在“是”处退出，并且该方法移动到过程步骤104。如果图像120没有轴向对齐，则判定点98在“否”处退出，并且进行自相关过程步骤102以轴向对齐记录的图像120，使得底切122和图像120中的轴颈22的所有其他记录的特征处于适当的轴向对齐。应当理解的是，判定点98和自相关过程步骤102是可选的，因为许多图像120将被轴向约束或以其他方式限制，使得它们将固有地对齐并消除这种轴向自相关。
在处理步骤104中，图7所示的相邻图像120被电子拼接在一起，以形成图8所示的不间断的平面电子图像126。这种电子拼接可以通过诸如
Figure BDA0002078566820000061
的程序方便快捷地完成。Adobe和Photoshop是Adobe系统公司的注册商标。然后在处理步骤106中，对平面图像126进行电子扫描，以便于获得缺陷(诸如孔隙率和表面可见内含物)，这些缺陷通常在平面图像126中表现为暗区域130，如上所述。
最后，遇到决策点108。如果通过在软件(该软件包含在比较接受/淘汰模块86中)中编码的适当分析方法将在处理步骤106进行的平面图像126扫描中的暗区域130检测为缺陷，则判定点108在“是”处退出，并且由报警器89向操作者或相关联的设备(两者都未示出)提供工件(曲轴)20应该被淘汰的指示。如果没有检测到缺陷，判定点108在“否”处退出，并且由报警器89向操作者或相关联的设备提供工件(曲轴)20应该被接受的指示。方法90然后完成，并该方法在结束点116处停止。
本说明书本质上仅仅是示例性和说明性的，并且不脱离本公开的主旨的变化旨在并且应该被认为是在本公开的范围内。这种变化不应被视为脱离本公开的精神和范围。

Claims (10)

1.一种检查具有弯曲表面或圆柱形表面的部件的方法，包括以下步骤：
提供具有限定中心轴线的至少一个圆柱形表面的工件，
将驱动马达和旋转传感器连接到所述工件上，
提供电子成像照相机，
提供光源以照亮所述圆柱形表面的一部分，
旋转所述工件并同步记录所照亮的圆柱形表面的电子图像序列，
将所述电子图像序列拼接在一起，以形成所述圆柱形表面的电子平面图像，以及
确定所述工件的圆柱形表面中是否存在缺陷。
2.如权利要求1所述的检查部件的方法，其中，所述工件包括至少两个圆柱形表面，并且所述表面中的每一个表面都利用光源照亮，并且设有电子成像照相机。
3.如权利要求1所述的检查部件的方法，其中，所述工件是具有至少四个圆柱形表面的发动机曲轴，并且所述表面中的每一个表面都利用光源照亮，并且设有电子成像照相机。
4.如权利要求1所述的检查部件的方法，进一步包括以下步骤：当确定缺陷存在于所述圆柱形表面中时，将所述工件识别为不可用。
5.如权利要求4所述的检查部件的方法，其中，所述缺陷的尺寸约为0.05毫米或更大。
6.如权利要求1所述的检查部件的方法，进一步包括以下步骤：自动关联所述图像序列以消除图像对准误差。
7.一种检查具有圆柱形表面的部件的方法，包括以下步骤：
将具有限定中心轴线的至少一个圆柱形表面的部件设置在固定件中，以便于绕所述中心轴线旋转，
将驱动电机和旋转传感器连接到所述部件上，
提供光源以照亮所述圆柱形表面的一部分，
提供电子成像照相机，
绕所述中心轴线旋转所述部件并同步记录由所述电子成像照相机提供的所照亮的圆柱形表面的多个相邻图像，以及
将所记录的由所述电子成像照相机提供的多个相邻图像拼接在一起，以形成所述圆柱形表面的单个平面视图。
8.如权利要求7所述的检查具有圆柱形表面的部件的方法，其中，所述部件是具有至少四个圆柱形表面的发动机曲轴，并且所述表面中的每一个具有专用电子成像照相机，从而提供多个相邻图像。
9.如权利要求7所述的检查具有圆柱形表面的部件的方法，进一步包括以下步骤：确定所述部件的圆柱形表面中是否存在缺陷。
10.如权利要求9所述的检查具有圆柱形表面的部件的方法，其中，所述缺陷具有约0.1毫米的最小尺寸。
CN201910462830.9A 2018-08-24 2019-05-30 在具有弯曲表面或圆柱形表面的工件中检测缺陷的方法 Pending CN110857923A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/112,056 2018-08-24
US16/112,056 US20200064277A1 (en) 2018-08-24 2018-08-24 Method of detecting defects in work pieces having curved or cylindrical surfaces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110857923A true CN110857923A (zh) 2020-03-03

Family

ID=69412353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910462830.9A Pending CN110857923A (zh) 2018-08-24 2019-05-30 在具有弯曲表面或圆柱形表面的工件中检测缺陷的方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20200064277A1 (zh)
CN (1) CN110857923A (zh)
DE (1) DE102019112286A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113063792A (zh) * 2021-03-24 2021-07-02 上海智能制造功能平台有限公司 一种曲轴主轴颈与曲柄销表面缺陷视觉检测设备及方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102555250B1 (ko) * 2021-02-03 2023-07-14 (주)인스케이프 이차전지 외관 검사 장치 및 외관 검사 방법
CN113139943B (zh) * 2021-04-22 2022-08-12 苏州华兴源创科技股份有限公司 开口圆环工件外观缺陷检测方法、系统及计算机存储介质
DE102022205761A1 (de) 2022-06-07 2023-12-07 Körber Technologies Gmbh Vorrichtung zur geometrischen Vermessung eines auf einem Rotationsförderer geförderten flächigen Elements der Energiezellen produzierenden Industrie
CN114897909B (zh) * 2022-07-15 2022-09-20 四川大学 基于无监督学习的曲轴表面裂纹监测方法及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01165940A (ja) * 1987-12-23 1989-06-29 Nissan Motor Co Ltd 表面欠陥検査装置
CN1547665A (zh) * 2001-02-14 2004-11-17 标致雪铁龙汽车股份有限公司 用于操纵产品并用于处理所述产品的射线检验图像从而获得断层图像的装置和方法及其用途
US20120224180A1 (en) * 2011-03-04 2012-09-06 Hommel-Etamic Gmbh Crankshaft testing method
CN106645152A (zh) * 2016-12-08 2017-05-10 苏州德创测控科技有限公司 一种图像采集装置
US20180113434A1 (en) * 2015-02-12 2018-04-26 Glowforge Inc. Safety and reliability guarantees for laser fabrication

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002292820A (ja) * 2001-01-29 2002-10-09 Fuji Photo Film Co Ltd 平版印刷版の検査装置及び平版印刷版の検査方法
DE102006024715B4 (de) * 2006-05-26 2008-07-24 Niles-Simmons Industrieanlagen Gmbh Verfahren zum Bearbeiten der Lagersitze der Haupt- und Hublager von Kurbelwellen sowie Werkzeugmaschine zur Durchführung des Verfahrens

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01165940A (ja) * 1987-12-23 1989-06-29 Nissan Motor Co Ltd 表面欠陥検査装置
CN1547665A (zh) * 2001-02-14 2004-11-17 标致雪铁龙汽车股份有限公司 用于操纵产品并用于处理所述产品的射线检验图像从而获得断层图像的装置和方法及其用途
US20120224180A1 (en) * 2011-03-04 2012-09-06 Hommel-Etamic Gmbh Crankshaft testing method
US20180113434A1 (en) * 2015-02-12 2018-04-26 Glowforge Inc. Safety and reliability guarantees for laser fabrication
CN106645152A (zh) * 2016-12-08 2017-05-10 苏州德创测控科技有限公司 一种图像采集装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113063792A (zh) * 2021-03-24 2021-07-02 上海智能制造功能平台有限公司 一种曲轴主轴颈与曲柄销表面缺陷视觉检测设备及方法
WO2022199235A1 (zh) * 2021-03-24 2022-09-29 上海智能制造功能平台有限公司 一种曲轴主轴颈与曲柄销表面缺陷视觉检测设备及方法
CN113063792B (zh) * 2021-03-24 2023-09-22 上海智能制造功能平台有限公司 一种曲轴主轴颈与曲柄销表面缺陷视觉检测设备及方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019112286A1 (de) 2020-02-27
US20200064277A1 (en) 2020-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110857923A (zh) 在具有弯曲表面或圆柱形表面的工件中检测缺陷的方法
US9062966B2 (en) Method of inspecting a three dimensional shape
CN103649732B (zh) 用于圆柱形部件内表面检测的技术
EP1582863A1 (en) Multi-resolution inspection system and method of operating same
EP2508871A1 (en) Inspection apparatus, measurement method for three-dimensional shape, and production method for structure
JP4739044B2 (ja) 外観検査装置
US20100118136A1 (en) Surface inspection device and an arrangement for inspecting a surface
US7880798B2 (en) Apparatus and method for optically converting a three-dimensional object into a two-dimensional planar image
JP2016080516A (ja) ベアリングリテーナ外観検査装置及びベアリングリテーナ外観検査方法
JP2018025478A (ja) 外観検査方法および外観検査装置
JP3914500B2 (ja) 欠陥検査装置
JP2010014670A (ja) 外観検査装置、外観検査方法、画像処理方法及びこれを利用した外観検査装置
JP2007285869A (ja) 表面検査装置及び表面検査方法
CN112888531B (zh) 工件检查装置和工件检查方法
JP2004101240A (ja) 積層ベルトリング検査方法および装置
JP5994413B2 (ja) リング状物品の欠肉の検査装置
JP4220304B2 (ja) 原子力燃料ペレットの検査方法および装置
JP5128344B2 (ja) オイルシールの検査装置
JP2965447B2 (ja) 機械部品の油溝位置検出方法および装置
JP2012013658A (ja) タイヤの外観検査方法および外観検査装置
JPH08271240A (ja) 中空糸モジュールの検査装置および中空糸モジュールの検査方法
JP2004191325A (ja) 欠陥検査方法
KR20180130372A (ko) 부품 검사 시스템 및 이를 이용한 부품 검사 방법
JPH10185533A (ja) 外観検査装置
JPH0637709U (ja) シリンダブロックのボアの粗残り検査装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20200303

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication