CN114322773A - 一种用于长条薄片零件视觉检测的装置及其检测方法 - Google Patents

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楼天锋
李文亮
陈建玺
刘鑫
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Abstract

依据本发明的视觉检测装置用于通过捕获长条薄片零件的图像并通过分析所捕获的图像来分析该长条薄片零件的外部状态。该视觉检测装置包括用于实施算法分析及处理的电脑模块和辅助成像模块捕捉长条薄片零件的光源模块，以及用于固定放置光源模块、成像模块的承载模块。其中待测试的长条薄片零件是位于承载模块的下方零件槽处，光源模块、承载模块、成像模块分别与电脑模块连接，光源模块包括两个相对布设的反射镜片和光源，光源朝向反射镜片布设，以同时对零件两侧表面进行照射，便于成像模块对零件的表面进行图像捕捉，使得本视觉检测装置具有更高的工作效率，提高长条薄片零件的检测效率。

Description

一种用于长条薄片零件视觉检测的装置及其检测方法
技术领域
本发明属于视觉检测领域，具体涉及一种用于长条薄片零件视觉检测的装置及其检测方法。
背景技术
现代工业中常需要零件自动供料装置，其中长条薄片零件用途更为广泛，而长条薄片零件需要正确的姿态才能进入下一步工序，所以快速有效识别长条薄片零件姿态显得尤为重要。
传统加工都是采用人工识别，这极大的降低了生产效率。小部分自动供料装置虽然改善这一现象，但是普通自动供料装置在每一个检测位置都需要双相机加双镜头来确定长条薄片零件的左、右表面姿态，导致设备占用空间大，使用的局限性大。
发明内容
针对以上不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种用于长条薄片零件视觉检测的装置及其检测方法，以同时对长条薄片零件的两侧端面进行检测，以实现快速识别插片姿态，减少检测处理时间的目的。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是，
一种用于长条薄片零件视觉检测的装置，包括光源模块、承载模块、成像模块和电脑模块，光源模块、承载模块、成像模块分别与电脑模块连接，光源模块包括两个相对布设的反射镜片和光源，光源朝向反射镜片布设，以同时对零件两侧表面进行照射。
进一步的，反射镜片与检测面的法线夹角为47°～50°。
进一步的，承载模块包括基板、相机支架、光源支架和反射镜支架，相机支架、光源支架、反射镜支架分别固定安装在基板上，光源模块固定安装在光源支架上，成像模块固定安装在相机支架上，反射镜片通过反射镜支架固定安装在基板上。
进一步的，成像模块包括工业相机和镜头，工业相机通过相机支架固定安装在基板上，镜头安装在工业相机上。
进一步的，工业相机的轴线与零件检测面的法线平行设置。
进一步的，基板上成形有零件槽，长条拨片零件与零件槽适配。
上述用于长条薄片零件视觉检测装置的测方法，包括以下步骤，
步骤（一），将待长条薄片零件放置在光源能够照射的有效范围之内,光源、相机开始工作﹔
步骤（二），光源发出光束照射至两个反射镜片，再由反射镜片将光反射至一个待检测的长条薄片零件的左、右表面的两个待检测表面后入射至工业相机拍摄﹔
步骤（三），将工业相机拍摄的图片进行算法分析。
进一步的，步骤（三）还包括以下步骤，
（3.1）设定所需进行算法分析的区域A与B，即，零件所需检测的两个侧面；
（3.2）对区域A进行光暗分析，以确定长条薄片零件的上下边界的平行线，同时对区域B也进行区域A内的分析步骤；
（3.3）取区域A、B内上下边界平行线的对称轴，以该对称轴为基准取两块对称的精准分析区域C与D；
（3.4）计算两块区域的平均像素深度，取差值；
（3.5）由区域A与区域B两组差值结果对长条薄片零件的残次进行判断；
（3.6）输出结果；
（3.7）在步骤（3.2）～（3.6）进行时，同步进行设备分析，首先会确定区域内长条薄片零件上下表面边界平行线的宽度范围，若上下边界数值不在该范围，则该长条薄片零件分析结果会进行错误提示。
进一步的，步骤（3.7）中的提示次数小于10，则该次输出结果错误；提示次数大于等于10，则说明存在安装设备不完善之处。
本发明的有益效果是，光源朝向反射镜片布设，以同时对零件两侧表面进行照射，便于成像模块对零件的表面进行图像捕捉，使得本视觉检测装置具有更高的工作效率，提高长条薄片零件的检测效率。
附图说明
图1是本发明的正视图。
图2是本发明的侧视图。
图3是本发明视觉检测装置模块组成图。
图4是本发明成像模块捕获的长条薄片零件图像分析示意图。
附图标记：基板1，相机支架2，工业相机3，镜头4，光源支架5，光源6，反射镜支架7，反射镜片8，防护罩9，长条薄片零件10，承载模块11，成像模块12，光源模块13，电脑模块14。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步描述。
依据本发明的视觉检测装置用于通过捕获长条薄片零件10的图像并通过分析所捕获的图像来分析该长条薄片零件10的外部状态。该视觉检测装置包括用于实施算法分析及处理的电脑模块14和辅助成像模块12 捕捉长条薄片零件10的光源模块13，以及用于固定放置光源模块13、成像模块12的承载模块11。其中待测试的长条薄片零件10是位于承载模块11的下方零件槽15处，光源模块13、承载模块11、成像模块12分别与电脑模块14连接，光源模块13包括两个相对布设的反射镜片8和光源6，光源6朝向反射镜片8布设，以同时对零件两侧表面进行照射，便于成像模块12对零件的表面进行图像捕捉，使得本视觉检测装置具有更高的工作效率，提高长条薄片零件10的检测效率。
反射镜片8与检测面的法线夹角为47°～50°，该角度状态下的反射镜片8，一方面可以便于光源6照射至工件的两侧表面上，便于成像模块12对工件表面的图像进行获取，另一方面，光源6与工件表面形成一定夹角，使得工件表面的瑕疵更为显眼。
在一些优选的方式中，光源6采用平行红色LED光源。
承载模块11包括基板1、相机支架2、光源支架5和反射镜支架7，相机支架2、光源支架5、反射镜支架7分别固定安装在基板1上，光源模块13固定安装在光源支架5上，成像模块12固定安装在相机支架2上，反射镜片8通过反射镜支架7固定安装在基板1上，便于对本装置内的各个部件进行固定安装。
成像模块12包括工业相机3和镜头4，工业相机3通过相机支架2固定安装在基板1上，镜头4安装在工业相机3上，便于对零件表面的图像进行获取。
工业相机3的轴线与零件检测面的法线平行设置，优选的，工业相机3与零件布设于同一竖直平面内，便于工业相机3同时对零件的两侧表面图像进行获取。
在基板1上安装有防护罩9，防护罩9罩设在光源6、镜头4、反射镜片8的外侧，便于防止外界因素对本装置的检测结果造成影响。
基板1上成形有零件槽15，长条拨片零件与零件槽15适配，便于零件10通过零件槽15移动至镜头4下方。
上述用于长条薄片零件视觉检测装置的测方法，包括以下步骤，
步骤（一），将待长条薄片零件放置在光源能够照射的有效范围之内，光源、相机开始工作﹔
步骤（二），光源发出光束照射至两个反射镜片，再由反射镜片将光反射至一个待检测的长条薄片零件的左、右表面的两个待检测表面后入射至工业相机拍摄﹔
步骤（三），将工业相机拍摄的图片进行算法分析。
进一步的，步骤（三）还包括以下步骤，
（3.1）设定所需进行算法分析的区域A与B，即，零件所需检测的两个侧面；
（3.2）对区域A进行光暗分析，以确定长条薄片零件的上下边界的平行线，同时对区域B也进行区域A内的分析步骤；
（3.3）取区域A、B内上下边界平行线的对称轴，以该对称轴为基准取两块对称的精准分析区域C与D，即将区域A或B内的检测面分为上下两部分，进行精准分析；
（3.4）计算两块区域的平均像素深度，取差值，此结果存在三种情况，即正数，零或接近零和负数。正数表示被减区域存在表面凹槽；零或接近零表示测试表面平整；负数表示减区域存在表面凹槽；
（3.5）由区域A与区域B两组差值结果对长条薄片零件的残次进行判断；
（3.6）输出结果；
（3.7）在步骤（3.2）～（3.6）进行时，同步进行设备分析，首先会确定区域内长条薄片零件上下表面边界平行线的宽度范围，若上下边界数值不在该范围，则该长条薄片零件分析结果会进行错误提示。
步骤（3.7）中的提示次数小于10，则该次输出结果错误；提示次数大于等于10，则说明存在安装设备不完善之处，提示用户对设备进行调整。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
尽管本文较多地使用了图中附图标记对应的术语，但并不排除使用其它术语的可能性；使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (9)

1.一种用于长条薄片零件视觉检测的装置，其特征在于，包括光源模块（13）、承载模块（11）、成像模块（12）和电脑模块（14），光源模块（13）、承载模块（11）、成像模块（12）分别与电脑模块（14）连接，光源模块（13）包括两个相对布设的反射镜片（8）和光源（6），光源（6）朝向反射镜片（8）布设，以同时对零件两侧表面进行照射。
2.根据权利要求1所述的一种用于长条薄片零件视觉检测的装置，其特征在于，反射镜片（8）与检测面的法线夹角为47°～50°。
3.根据权利要求1所述的一种用于长条薄片零件视觉检测的装置，其特征在于，承载模块（11）包括基板（1）、相机支架（2）、光源支架（5）和反射镜支架（7），相机支架（2）、光源支架（5）、反射镜支架（7）分别固定安装在基板（1）上，光源模块（13）固定安装在光源支架（5）上，成像模块（12）固定安装在相机支架（2）上，反射镜片（8）通过反射镜支架（7）固定安装在基板（1）上。
4.根据权利要求3所述的一种用于长条薄片零件视觉检测的装置，其特征在于，成像模块（12）包括工业相机（3）和镜头（4），工业相机（3）通过相机支架（2）固定安装在基板（1）上，镜头（4）安装在工业相机（3）上。
5. 根据权利要求4所述的一种用于长条薄片零件视觉检测的装置，其特征在于，工业相机（3）的轴线与零件检测面的法线平行设置。
6.进一步的，在基板1上安装有防护罩9
根据权利要求3所述的一种用于长条薄片零件视觉检测的装置，其特征在于，基板（1）上成形有零件槽（15），长条拨片零件与零件槽（15）适配。
7. 一种用于长条薄片零件视觉检测装置的测方法，其特征在于，包括以下步骤，
步骤（一），将待长条薄片零件放置在光源能够照射的有效范围之内,光源、相机开始工作﹔
步骤（二），光源发出光束照射至两个反射镜片，再由反射镜片将光反射至一个待检测的长条薄片零件的左、右表面的两个待检测表面后入射至工业相机拍摄﹔
步骤（三），将工业相机拍摄的图片进行算法分析。
8.根据权利要求7所述的一种用于长条薄片零件视觉检测装置的测方法，其特征在于，步骤（三）还包括以下步骤，
（3.1）设定所需进行算法分析的区域A与B，即，零件所需检测的两个侧面；
（3.2）对区域A进行光暗分析，以确定长条薄片零件的上下边界的平行线，同时对区域B也进行区域A内的分析步骤；
（3.3）取区域A、B内上下边界平行线的对称轴，以该对称轴为基准取两块对称的精准分析区域C与D；
（3.4）计算两块区域的平均像素深度，取差值；
（3.5）由区域A与区域B两组差值结果对长条薄片零件的残次进行判断；
（3.6）输出结果；
（3.7）在步骤（3.2）～（3.6）进行时，同步进行设备分析，首先会确定区域内长条薄片零件上下表面边界平行线的宽度范围，若上下边界数值不在该范围，则该长条薄片零件分析结果会进行错误提示。
9.根据权利要求8所述的一种用于长条薄片零件视觉检测装置的检测方法，其特征在于，步骤（3.7）中的提示次数小于10，则该次输出结果错误；提示次数大于等于10，则说明存在安装设备不完善之处。
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