CN113008894A - 一种链条外观检测设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种链条外观检测设备和方法，该设备包括：用于拍摄链条第一侧面的第一相机；其中，所述第一侧面为所述链条的外链片所在的侧面；在所述第一相机的两侧均配置有第一光源组和第二光源组；其中，所述第一光源组照射于所述第一侧面，以照亮所述外链片；所述第二光源组照射于所述外链片上铆钉的两侧，使得所述铆钉的两侧亮于所述外链片上的其他位置，一方面，增加了对多种链条外观检测的兼容，以提高检测准确性；另一方面，使用一设备进行检测，简化了检测流程，降低了检测成本。

Description

一种链条外观检测设备和方法

技术领域

本发明涉及链条检测的技术领域，尤其涉及一种链条外观检测设备和方法。

背景技术

在大批量作业生产过程中，人工无法长时间去盯着链条看是否发生缺陷，用人工肉眼检查产品质量效率低，且极其容易产生眼疲劳。用机器检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。

然而，在现有的自动化检测过程中，由于链条结构复杂、检测项目繁多，一方面，若使用一套方案对链条进行检测，容易出现漏检和错检的情况，降低了每个检测项目的检测准确性；另一方面，若为每一检测项目设计一设备进行检测，则使得检测流程复杂，且大大增加了检测成本。

发明内容

本发明的目的在于提出一种链条外观检测设备和方法，一方面，增加了对多种链条外观检测的兼容，以提高检测准确性；另一方面，使用一设备进行检测，简化了检测流程，降低了检测成本。

为实现上述目的，本申请第一方面提供了一种链条外观检测设备，包括：

用于拍摄链条第一侧面的第一相机；其中，所述第一侧面为所述链条的外链片所在的侧面；

在所述第一相机的两侧均配置有第一光源组和第二光源组；

其中，所述第一光源组照射于所述第一侧面，以照亮所述外链片；所述第二光源组照射于所述外链片上铆钉的两侧，使得所述铆钉的两侧亮于所述外链片上的其他位置。

进一步地，所述第二光源组分布于所述第一相机的两侧，每一侧的所述第二光源组至少包括两个光源，且环绕所述链条设置。

进一步地，还包括：挂载部件；

所述挂载部件将所述链条垂直挂载，并控制所述链条转动，以使所述第一相机遍历拍摄所述链条上的所有外链片。

进一步地，还包括：

用于拍摄所述链条第二侧面的第二相机，所述第二侧面为所述链条的滚子所在的侧面；

在所述第二相机的两侧均配置有第三光源组。

进一步地，包括：所述第一相机的数量为两个，分别设置于所述链条的两个所述第一侧面，其中，两个所述第一侧面为所述链条的正面和背面。

为实现上述目的，本申请第二方面提供了一种链条外观检测方法，应用于第一方面中任一所述的链条外观检测设备，所述方法包括：

为每种相机和光源组的组合分别配置检测模式；

依次切换所述检测模式，以使用所述检测模式下对应的相机和光源组合，对链条进行拍摄，得到图像；

依据各检测模式下所拍摄的图像，识别所述链条的故障信息。

进一步地，所述依次切换所述检测模式，以使用所述检测模式下对应的相机和光源组合，对链条进行拍摄，得到图像，包括：

进入第一检测模式，以在所述第一检测模式中，开启第一光源组，并使用第一相机对链条进行拍摄，得到第一图像；

退出所述第一检测模式，以关闭所述第一光源组；

进入第二检测模式，以在所述第二检测模式中，开启第二光源组，并使用所述第一相机对所述链条进行拍摄，得到第二图像；

退出所述第二检测模式，以关闭所述第二光源组。

进一步地，所述依据各检测模式下所拍摄的图像，识别所述链条的故障信息，包括：

使用语义分割算法对各检测模式下所拍摄的图像分别进行识别，得到所述链条中存在缺陷的位置和类别；

以所述缺陷的位置和类别作为所述链条的缺陷信息。

进一步地，在所述退出所述第二检测模式之后，还包括：

进入第三检测模式，以在所述第三检测模式中，开启第三光源组，并使用第二相机对所述链条进行拍摄，得到第三图像；

退出所述第三检测模式，以关闭所述第三光源组。

进一步地，还包括：

当所述链条的两个所述第一侧面均设置有所述第一相机时，针对每一第一侧面，均依次进行所述第一检测模式和所述第二检测模式的检测。

由上可见，本申请提供的技术方案，通过用于拍摄链条第一侧面的第一相机；其中，所述第一侧面为所述链条的外链片所在的侧面；在所述第一相机的两侧均配置有第一光源组和第二光源组；其中，所述第一光源组照射于所述第一侧面，以照亮所述外链片；所述第二光源组照射于所述外链片上铆钉的两侧，使得所述铆钉的两侧亮于所述外链片上的其他位置，解决了因链条结构复杂、检测项目繁多而带来的检测准确性低、检测成本高的问题，一方面，增加了对多种链条外观检测的兼容，以提高检测准确性；另一方面，使用一设备进行检测，简化了检测流程，降低了检测成本。

附图说明

图1A为本发明实施例1中提供的一种链条外观检测设备的结构示意图；

图1B为本发明实施例1中提供的一种链条的照射效果示意图；

图1C为本发明实施例1中提供的一种链条的另一种照射效果示意图；

图2A为本发明实施例2中提供的一种链条外观检测方法的流程图；

图2B为本发明实施例2中提供的链条正面检测内容的示意图；

图2C为本发明实施例2中提供的链条第二侧面检测内容的示意图；

图2D为本发明实施例2中提供的链条背面检测内容的示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

本申请提供一种链条外观检测设备。图1A为本发明实施例1中提供的一种链条外观检测设备的结构示意图，图1B为本发明实施例1中提供的一种链条的照射效果示意图，图1C为本发明实施例1中提供的一种链条的另一种照射效果示意图。

参照图1A，该设备可以包括如下的结构：用于拍摄链条第一侧面的第一相机1、第一光源组11和第二光源组12。

其中，第一侧面为链条的外链片所在的侧面，一般的，可以对应于图1A中所示的链条的正面或者反面。

进一步的，在第一相机1的两侧均配置第一光源组11和第二光源组12。

其中，第一光源组11和第二光源组12均可以设置为多个光源的组合，并分布在第一相机1的两侧。如图1A所示，在每一第一相机1的两侧均分别设置有一光源，构成第一光源组11；在每一第一相机1的两侧均分别设置有四光源，构成第二光源组12。

在一实施例中，在光源组中，分布在第一相机1同一侧的多个光源可以环绕设置。如，第一光源组11或第二光源组12分布于第一相机1的两侧，每一侧的第一光源组11或第二光源组12至少包括两个光源，且环绕链条设置。

在一具体的实施例中，参照图1A，将相邻的两个光源所成角度可以设置为30°。

通过环绕设置，可以保证光源可以集中照射于链条上，提高链条的亮度，进而提高第一相机1成像的质量，以体现更多链条的细节。

进一步的，参照图1B和图1C，第一光源组11照射于第一侧面，以照亮链条的外链片；第二光源组12照射于外链片上铆钉的两侧，使得铆钉的两侧亮于外链片上的其他位置。

在一实施例中，如将第一光源组11设置于与链条的外链片呈现左右各30°的分布范围；将第二光源组12设置于与链条的外链片呈现左右各68°的分布范围中。

需要注意的是，当每一侧的第一光源组11或第二光源组12具有多个光源时，可以将处于中间位置的光源作为多个光源的位置，并进一步，根据该中间位置，确定第一光源组11或者第二光源组12的分布范围。

本实施例中，第一光源组11和第二光源组12可以切换使用，以得到不同的照射效果。

本实施例提供的技术方案中，通过为第一相机1配置多组光源，且每组光源具有不同的照射效果，进一步的，在不同的检测链条检测项目，如不同的检测链条中的不同结构中，可以切换为对应的照射效果，解决了因链条结构复杂、检测项目繁多而带来的检测准确性低、检测成本高的问题，一方面，增加了对多种链条外观检测的兼容，以提高检测准确性；另一方面，使用一设备进行检测，简化了检测流程，降低了检测成本。

在上述技术方案的基础上，该设备还包括：挂载部件；挂载部件将链条垂直挂载，并控制链条转动，以使第一相机1可以遍历拍摄链条上的所有外链片，而无需更换其他设备或者翻动链条，简化了检测流程的复杂度，降低了设备成本。

在上述技术方案的基础上，该设备还包括：

用于拍摄链条第二侧面的第二相机2。其中，第二侧面为链条的滚子所在的侧面；

在第二相机2的两侧均配置有第三光源组(图未示)。第三光源组(图未示)的配置方式可以参考第一光源组11，实现照亮链条的滚子所在的侧面即可。

在上述技术方案的基础上，该设备包括：第一相机1的数量为两个，分别设置于链条的两个第一侧面，其中，两个第一侧面为链条的正面和背面。可以在链条通过挂载部件控制转动的过程中，可以同时对链条的正面和背面进行拍摄，而无需翻动链条，简化了检测流程的复杂度，降低了设备成本。

进一步的，参照图1A，两个第一相机1还可以交错设置，防止因一第一相机1的镜头镜面反光，影响另一第一相机1的拍摄。

在上述技术方案的基础上，第一光源组11和第二光源组12中的光源采用条形光、同轴光碗形光和方形光中的一种或组合。

其中，条形光为条星光带，无法做到360°环绕打光，但有ー定方向性；同轴光的光线经过偏振与反射后，打出光线为理想平行光；碗光和方形光可以实现360°均匀环绕光，为无影光源。

本实施例中，可以根据实际需要对多种类型的光源单独使用或者组合使用。

实施例2

图2A为本发明实施例2中提供的一种链条外观检测方法的流程图；图2B为本发明实施例2中提供的链条正面检测内容的示意图；图2C为本发明实施例2中提供的链条第二侧面检测内容的示意图；图2D为本发明实施例2中提供的链条背面检测内容的示意图。

本实施例中提供一种链条外观检测方法，应用于实施例1中提供的链条外观检测设备，参照图2A，该方法具体可以包括如下步骤：

S210、为每种相机和光源组的组合分别配置检测模式。

本实施例中，在不同的检测模式下，可以用于检测不同的链条外观检测项目，如链条外链片的缺损情况、外链片上铆钉的缺损情况、铆接情况等。

进一步的，使用不同的光源组，可以在链条上呈现不同的照射效果，以适应于不同的外观检测项目。如，采用如图1C的照射效果，即单独使用第二光源组照射于外链片上铆钉的两侧，使得铆钉的两侧亮于外链片上的其他位置，适用于铆钉的缺损情况、铆接情况等外观检测项目。

S220、依次切换所述检测模式，以使用所述检测模式下对应的相机和光源组合，对链条进行拍摄，得到图像。

本实施例中，在使用过程中，每种检测模式互相独立，以切换的方式工作，以免光源组之间的互相干扰。

在一实施例中，针对链条的正面或者方面，可以将步骤S220细化为执行如下步骤：

S221、进入第一检测模式，以在所述第一检测模式中，开启第一光源组，并使用第一相机对链条进行拍摄，得到第一图像；

S222、退出所述第一检测模式，以关闭所述第一光源组；

S223、进入第二检测模式，以在所述第二检测模式中，开启第二光源组，并使用所述第一相机对所述链条进行拍摄，得到第二图像；

S224、退出所述第二检测模式，以关闭所述第二光源组。

需要注意的是，当链条的两个第一侧面均设置有第一相机时，针对每一第一侧面，均依次进行第一检测模式和第二检测模式的检测。

进一步的，当设备中还设置有第二相机和第三光源组时，同样的，步骤S220还可以细化为包括如下步骤：

S225、进入第三检测模式，以在所述第三检测模式中，开启第三光源组，并使用第二相机对所述链条进行拍摄，得到第三图像；

S226、退出所述第三检测模式，以关闭所述第三光源组。

当然，第一检测模式、第二检测模式与第三检测模式的顺序可以更换，在同一时间，只进入一检测模式即可。

S230、依据各检测模式下所拍摄的图像，识别所述链条的故障信息。

本实施例中，可以使用语义分割算法对各检测模式下所拍摄的图像分别进行识别，得到链条中存在缺陷的位置和类别；以缺陷的位置和类别作为链条的缺陷信息。

本实施例中，语义分割算法，又称为图像语义分割算法，其目标在于标记图片中每一个像素，并将每一个像素与其表示的类别对应起来。本实施例中，则可以识别链条中存在缺陷的位置和缺陷的类别。

示例性的，语义分割算法可以采用深度学习网络，如卷积神经网络进行实现。

本实施例中，链条的故障信息可以具体用于体现如下的检测内容。

1、正面检测内容

参照图2B，正面检测内容可以包括如下内容：

链片的颜色：检测链片对应的颜色的位置、颜色是否符合配方指定的颜色和颜色的波动不影响检测的判断。链片的颜色，例如：银白色、蓝色、铜色、油漆乳白、油漆橙色和黑色等。

刻印码的位置：检测刻印码，并测出字符的内容。

链片的轮廓：检测链片的轮廓是否符合配方选定的外链片的类型。重点是链片的内、外边。

链片的缺角：链片周边轮廓缺损/缺角；链片的外缘不规整、磨损和擦痕等现象。

打破或孔边缘损伤：链片银销钉与链片的孔不同心，在装配的过程中引起的销钉周边的孔缘同心圆弧状损伤，销钉周边的破损/翘起。

链片裂痕：销钉周边及链片周边，因张力裂开的辐射状裂痕，宽度大于0.5mm的裂纹。

擦伤：链条表面周边不得擦伤和油漆掉漆检测等。

铆小或漏铆：铆接程度偏小或漏铆。

生锈：链片表面的锈迹。

销钉：破损及破皮。

2、侧面检测内容

参照图2C，侧面检测内容可以包括如下内容：

外幅：上链片的上侧和下链片的下侧之间的距离。

销钉高度：每个链片上两个销钉的上下高度。

链片厚度：每个内外链片的厚度。

链片内外侧擦伤、缺角：内链片及外链片的擦伤、裂纹、变色和缺角检测。

3、背面检测内容

参照图2D，背面检测内容可以包括如下内容：

链片的颜色：检出底部外链片的颜色。

刻印码的位置：检测出刻印码字符的内容。

链片的轮廓：检测链片的轮廓是否符合配方选定的外链片的类型。

链片的缺角：检测出链片周边轮廓缺损/缺角，链片的外缘不规整、磨损和擦痕等现象。

打破或孔边缘损伤：链片局部，尤其是销钉周边的破损/翘起。销钉周边的孔边缘弧状损伤。

链片裂痕：销钉周边及链片周边，辐射状或其它开关裂痕。

擦伤：链条表面周边擦伤检测。

铆小或漏铆：铆接程度偏小或漏铆。

生锈：链片表面的锈迹。

销钉：破损及破皮。

本实施例提供的技术方案中，通过为每种相机和光源组的组合分别配置检测模式；依次切换所述检测模式，以使用所述检测模式下对应的相机和光源组合，对链条进行拍摄，得到图像；依据各检测模式下所拍摄的图像，识别所述链条的故障信息，一方面，增加了对多种链条外观检测的兼容，以提高检测准确性；另一方面，使用一设备进行检测，简化了检测流程，降低了检测成本。

实施例3

本发明实施例3还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种链条外观检测方法，包括：

用于拍摄链条第一侧面的第一相机；其中，所述第一侧面为所述链条的外链片所在的侧面；

在所述第一相机的两侧均配置有第一光源组和第二光源组；

其中，所述第一光源组照射于所述第一侧面，以照亮所述外链片；所述第二光源组照射于所述外链片上铆钉的两侧，使得所述铆钉的两侧亮于所述外链片上的其他位置。

当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的链条外观检测方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的链条外观检测方法中的相关操作，且具备相应的功能和有益效果。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是机器人，个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明任意实施例所述的链条外观检测方法。

值得注意的是，上述链条外观检测装置中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“在一实施例中”、“在又一实施例中”、“示例性的”或“在具体的实施例中”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种链条外观检测设备，其特征在于，包括：

用于拍摄链条第一侧面的第一相机；其中，所述第一侧面为所述链条的外链片所在的侧面；

在所述第一相机的两侧均配置有第一光源组和第二光源组；

其中，所述第一光源组照射于所述第一侧面，以照亮所述外链片；所述第二光源组照射于所述外链片上铆钉的两侧，使得所述铆钉的两侧亮于所述外链片上的其他位置。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二光源组分布于所述第一相机的两侧，每一侧的所述第二光源组至少包括两个光源，且环绕所述链条设置。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：挂载部件；

所述挂载部件将所述链条垂直挂载，并控制所述链条转动，以使所述第一相机遍历拍摄所述链条上的所有外链片。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：

用于拍摄所述链条第二侧面的第二相机，所述第二侧面为所述链条的滚子所在的侧面；

在所述第二相机的两侧均配置有第三光源组。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，包括：所述第一相机的数量为两个，分别设置于所述链条的两个所述第一侧面，其中，两个所述第一侧面分别为所述链条的正面和背面。

6.一种链条外观检测方法，其特征在于，应用于权利要求1-5任一所述的链条外观检测设备，所述方法包括：

为每种相机和光源组的组合分别配置检测模式；

依次切换所述检测模式，以使用所述检测模式下对应的相机和光源组组合，对链条进行拍摄，得到图像；

依据各检测模式下所拍摄的图像，识别所述链条的故障信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述依次切换所述检测模式，以使用所述检测模式下对应的相机和光源组组合，对链条进行拍摄，得到图像，包括：

进入第一检测模式，以在所述第一检测模式中，开启第一光源组，并使用第一相机对链条进行拍摄，得到第一图像；

退出所述第一检测模式，以关闭所述第一光源组；

进入第二检测模式，以在所述第二检测模式中，开启第二光源组，并使用所述第一相机对所述链条进行拍摄，得到第二图像；

退出所述第二检测模式，以关闭所述第二光源组。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述依据各检测模式下所拍摄的图像，识别所述链条的故障信息，包括：

使用语义分割算法对各检测模式下所拍摄的图像分别进行识别，得到所述链条中存在缺陷的位置和类别；

以所述缺陷的位置和类别作为所述链条的缺陷信息。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述退出所述第二检测模式之后，还包括：

进入第三检测模式，以在所述第三检测模式中，开启第三光源组，并使用第二相机对所述链条进行拍摄，得到第三图像；

退出所述第三检测模式，以关闭所述第三光源组。

10.根据权利要求7-9任一所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述链条的两个所述第一侧面均设置有所述第一相机时，针对每一第一侧面，均依次进行所述第一检测模式和所述第二检测模式的检测。

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