CN114755233A - 一种基于机器视觉的瑕疵检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及设备质检领域，尤其涉及一种基于机器视觉的瑕疵检测装置。本发明的目的是提供一种的基于机器视觉的瑕疵检测装置，包括有多孔支撑板座、环形导轨、360度视觉扫描总成、镜头调整总成、LED照明灯等；多孔支撑板座顶部固定安装有环形导轨，环形导轨上设置有360度视觉扫描总成，镜头调整总成设于360度视觉扫描总成上，镜头调整总成上设置有LED照明灯。通过工业相机与视觉扫描相机组合板的配合，工业相机与视觉扫描相机组合板能够对物件的六个面进行扫描并获取图像，实现了对物件进行全方面的瑕疵检测的目的，解决了检测过程中需要对物件进行翻转容易将物件损坏的问题。
Description
技术领域
本发明涉及设备质检领域，尤其涉及一种基于机器视觉的瑕疵检测装置。
背景技术
随着工业4.0时代的到来，机器视觉在智能制造业领域的作用越来越重要，机器视觉主要利用计算机来模拟人的视觉功能以从图像中提取信息并进行处理，机器视觉凭借速度、精度和可重复性等优势在某些方面优于实际检测、测量和控制，机器视觉系统能够轻松检验小到人眼无法看到的物品细节特征，且其减少了制造过程中的人工参与，消除了检验系统与被检验元件之间的直接接触以防止元件损坏，因此也避免了机械部件磨损的维护时间和成本投入。
传统的瑕疵检测装置，受物件放置位置的影响，无法对物件进行全方面的瑕疵检测，为保证物件输送过程中能够对物件进行全方面的检测，通常会对物件进行翻转或对物件角度进行调整，但是在对部分精密物件进行翻转过程中容易将其损坏，且调整物件角度会占用大量的检测时间，导致检测速度较慢。
发明内容
因此，有必要针对现有技术的缺点，设计一种能够对物件进行全面的瑕疵检测、可快速高效地完成瑕疵检测工作、能够对物件细节部分进行充分检测的基于机器视觉的瑕疵检测装置。
本发明的目的在于提供一种基于机器视觉的瑕疵检测装置，包括有多孔支撑板座，还包括有:
环形导轨，多孔支撑板座顶部固定安装有环形导轨；
360度视觉扫描总成，环形导轨上设置有360度视觉扫描总成，360度视觉扫描总成用于对物件四个面进行扫描；
镜头调整总成，镜头调整总成设于360度视觉扫描总成上；
LED照明灯，镜头调整总成上设置有LED照明灯，LED照明灯用于对物件进行照明；
图像采集卡，360度视觉扫描总成上设置有图像采集卡，图像采集卡用于将360度视觉扫描总成采集的数据转换成信号并发送至电脑端；
侧边视觉扫描总成，环形导轨顶部固定安装有侧边视觉扫描总成，侧边视觉扫描总成用于对物件另两侧的图像进行扫描及采集；
控制主机，侧边视觉扫描总成上设置有控制主机，控制主机用于控制装置正常运作；
感应式接近传感器，控制主机底部固定安装有感应式接近传感器，感应式接近传感器用于检测物件接近距离并将信号传递至控制主机；
物件输送控制总成，多孔支撑板座上对称固定安装有物件输送控制总成，物件输送控制总成用于输送物件。
作为上述方案的改进，360度视觉扫描总成包括有伺服电机、驱动齿轮、从动齿圈和工业相机，环形导轨上固定安装有伺服电机，伺服电机输出轴一端焊接有驱动齿轮，环形导轨上转动式连接有从动齿圈，从动齿圈与驱动齿轮相互啮合，从动齿圈内圈固定安装有工业相机，工业相机顶面固定安装有图像采集卡。
作为上述方案的改进，镜头调整总成包括有旋转调整件、标准镜头、广角镜头、近摄镜头和远摄镜头，工业相机顶面通过紧固件连接的方式连接有旋转调整件，旋转调整件上设置有LED照明灯，旋转调整件下方设置有标准镜头，旋转调整件上设置有广角镜头，旋转调整件上方设置有近摄镜头，远摄镜头固定安装于旋转调整件上。
作为上述方案的改进，侧边视觉扫描总成包括有支撑座、旋转轴、从动齿轮、视觉扫描相机组合板、T型导轨架、斜面块、压缩弹簧和弧形齿圈，环形导轨顶部固定安装有支撑座，支撑座一侧固定安装有控制主机，支撑座上转动式连接有旋转轴，旋转轴上固接有从动齿轮，旋转轴两端焊接有视觉扫描相机组合板，支撑座一侧固定连接有T型导轨架，T型导轨架上滑动式连接有两个斜面块，同侧斜面块与视觉扫描相机组合板接触，斜面块与T型导轨架之间连接有压缩弹簧，从动齿圈右侧固接有弧形齿圈。
作为上述方案的改进，物件输送控制总成包括有支撑条形杆、导向杆件、钢化透明玻璃支座、输送组件、L型推杆、电动推杆、斜面导向架和限位启动架，多孔支撑板座上通过螺栓连接的方式对称连接有两个支撑条形杆，同侧两个支撑条形杆上共同固接有导向杆件，两个导向杆件上共同固接有钢化透明玻璃支座，钢化透明玻璃支座上对称滑动式连接有输送组件，输送组件上对称固接有L型推杆，导向杆件底面固定安装有电动推杆，两根电动推杆伸缩轴一端共同焊接有斜面导向架，四根L型推杆均与斜面导向架限位配合，多孔支撑板座上通过螺栓连接的方式对称连接有限位启动架，斜面导向架与限位启动架滑动式连接。
作为上述方案的改进，钢化透明玻璃支座为钢化玻璃制成，在工业相机转动至物件底部时，便于工业相机通过钢化透明玻璃支座对物件底面进行扫描采集图像。
作为上述方案的改进，输送组件由支架、两个传送辊及传送带组成，通过传送辊及传送带的配合完成对物件的输送工作。
作为上述方案的改进，还包括有锥形反光罩，旋转调整件上设置有锥形反光罩。
作为上述方案的改进，还包括有补光条，旋转调整件上设置有补光条。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、通过工业相机与视觉扫描相机组合板的配合，工业相机与视觉扫描相机组合板能够对物件的六个面进行扫描并获取图像，实现了对物件进行全方面的瑕疵检测的目的，解决了检测过程中需要对物件进行翻转容易将物件损坏的问题。
2、由于不需要对物件进行翻转或调整角度，工业相机与视觉扫描相机组合板能够在较短的时间内对物件的六个面进行扫描并获取图像，实现了快速高效地对物件进行检测的目的，解决了现有技术中检测速度慢的问题。
3、工作人员能够根据相机接口、拍摄物距、拍摄范围、CCD尺寸、畸变允许范围、放大率、焦距和光圈等选择不同的镜头而对光束进行调制，进而使得该设备能够对物件细节部分进行充分检测，达到对物件进行全面检测的目的。
4、通过设置的锥形反光罩，锥形反光罩将LED照明灯发出的光照全面反射在物件上，使得物件能够被全面照射，便于工业相机对物件进行扫描并获取图像。
附图说明
图1为本发明的第一种立体结构示意图。
图2为本发明的第二种立体结构示意图。
图3为本发明的第一种部分立体结构示意图。
图4为本发明360度视觉扫描总成的部分立体结构示意图。
图5为本发明从动齿圈的立体结构示意图。
图6为本发明的第二种部分立体结构示意图。
图7为本发明镜头调整总成的立体结构示意图。
图8为本发明侧边视觉扫描总成的第一种部分立体结构示意图。
图9为本发明侧边视觉扫描总成的第二种部分立体结构示意图。
图10为本发明物件输送控制总成的第一种部分立体结构示意图。
图11为本发明物件输送控制总成的部分剖视立体结构示意图。
图12为本发明物件输送控制总成的第二种部分立体结构示意图。
图13为本发明限位启动架的立体结构示意图。
附图中各零部件的标记如下：1、多孔支撑板座，2、环形导轨，3、360度视觉扫描总成，31、伺服电机，32、驱动齿轮，33、从动齿圈，34、工业相机，4、镜头调整总成，41、旋转调整件，42、标准镜头，43、广角镜头，44、近摄镜头，45、远摄镜头，5、LED照明灯，6、图像采集卡，7、侧边视觉扫描总成，71、支撑座，72、旋转轴，73、从动齿轮，74、视觉扫描相机组合板，75、T型导轨架，76、斜面块，77、压缩弹簧，78、弧形齿圈，8、控制主机，9、感应式接近传感器，10、物件输送控制总成，101、支撑条形杆，102、导向杆件，103、钢化透明玻璃支座，104、输送组件，105、L型推杆，106、电动推杆，107、斜面导向架，108、限位启动架，11、锥形反光罩，12、补光条。
具体实施方式
为了使本发明的目的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种基于机器视觉的瑕疵检测装置，如图1-13所示，包括有多孔支撑板座1、环形导轨2、360度视觉扫描总成3、镜头调整总成4、LED照明灯5、图像采集卡6、侧边视觉扫描总成7、控制主机8、感应式接近传感器9和物件输送控制总成10，多孔支撑板座1顶部固定安装有环形导轨2，环形导轨2上设置有360度视觉扫描总成3，镜头调整总成4设于360度视觉扫描总成3上，镜头调整总成4上设置有LED照明灯5，360度视觉扫描总成3上设置有图像采集卡6，图像采集卡6用于将工业相机34采集的数据转换成信号并发送至电脑端，环形导轨2顶部固定安装有侧边视觉扫描总成7，侧边视觉扫描总成7上设置有控制主机8，控制主机8底部固定安装有感应式接近传感器9，感应式接近传感器9用于检测物件接近距离，多孔支撑板座1上对称固定安装有用于输送物件的物件输送控制总成10。
360度视觉扫描总成3包括有伺服电机31、驱动齿轮32、从动齿圈33和工业相机34，环形导轨2上固定安装有驱动用的伺服电机31，伺服电机31输出轴一端焊接有驱动齿轮32，环形导轨2上转动式连接有从动齿圈33，从动齿圈33与驱动齿轮32相互啮合，从动齿圈33内圈固定安装有工业相机34，工业相机34用于对物件四个面进行扫描，工业相机34顶面固定安装有图像采集卡6。
镜头调整总成4包括有旋转调整件41、标准镜头42、广角镜头43、近摄镜头44和远摄镜头45，工业相机34顶面通过紧固件连接的方式连接有旋转调整件41，旋转调整件41上设置有LED照明灯5，旋转调整件41下方设置有标准镜头42，旋转调整件41上设置有广角镜头43，旋转调整件41上方设置有近摄镜头44，远摄镜头45固定安装于旋转调整件41上，标准镜头42、广角镜头43、近摄镜头44和远摄镜头45用于对不同物件细节进行检测。
侧边视觉扫描总成7包括有支撑座71、旋转轴72、从动齿轮73、视觉扫描相机组合板74、T型导轨架75、斜面块76、压缩弹簧77和弧形齿圈78，环形导轨2顶部固定安装有支撑座71，支撑座71一侧固定安装有控制主机8，支撑座71上转动式连接有旋转轴72，旋转轴72上固接有从动齿轮73，旋转轴72两端焊接有视觉扫描相机组合板74，视觉扫描相机组合板74用于对物件另两侧的图像进行采集并在图像采集卡6的作用下传递至电脑端，支撑座71一侧固定连接有T型导轨架75，T型导轨架75上滑动式连接有两个斜面块76，同侧斜面块76与视觉扫描相机组合板74接触，斜面块76与T型导轨架75之间连接有压缩弹簧77，从动齿圈33右侧固接有弧形齿圈78。
物件输送控制总成10包括有支撑条形杆101、导向杆件102、钢化透明玻璃支座103、输送组件104、L型推杆105、电动推杆106、斜面导向架107和限位启动架108，多孔支撑板座1上通过螺栓连接的方式对称连接有两个支撑条形杆101，同侧两个支撑条形杆101上共同固接有导向杆件102，两个导向杆件102上共同固接有用于放置物件的钢化透明玻璃支座103，钢化透明玻璃支座103上对称滑动式连接有用于输送物件的输送组件104，输送组件104上对称固接有L型推杆105，导向杆件102底面固定安装有伸缩驱动用的电动推杆106，两根电动推杆106伸缩轴一端共同焊接有斜面导向架107，电动推杆106用于驱动斜面导向架107做直线运动，四根L型推杆105均与斜面导向架107限位配合，多孔支撑板座1上通过螺栓连接的方式对称连接有用于导向的限位启动架108，斜面导向架107与限位启动架108滑动式连接。
当需要对物件的瑕疵进行检测时，此设备正常运作，输送组件104将物件从左向右输送，感应式接近传感器9能够根据金属类型和自身范围内的金属量探测物件距离，当物件被输送至两个输送组件104之间的钢化透明玻璃支座103上时，物件中的金属物体会破坏感应式接近传感器9内发射的电磁场，感应式接近传感器9能够检测到物件接近，感应式接近传感器9将信号传递至控制主机8，控制主机8控制输送组件104停止输送，同时控制主机8控制电动推杆106收缩，电动推杆106收缩带动斜面导向架107向上运动，斜面导向架107推动L型推杆105及输送组件104相对运动，输送组件104不再对物件进行支撑，使得物件被停留在钢化透明玻璃支座103上。接着控制主机8控制伺服电机31启动2秒，伺服电机31输出轴带动驱动齿轮32逆时针高速转动，驱动齿轮32带动从动齿圈33及其上装置围绕物件顺时针转动一圈，同时LED照明灯5对物件进行照明，工业相机34对物件四个面进行扫描，工业相机34将光信号转变为电信号传递至图像采集卡6中，工业相机34与普通相机相比，它具有更高的传输力、抗干扰力以及稳定的成像能力。图像采集卡6能够将工业相机34采集的数据转换成信号并发送至电脑端，电脑端的图像处理分析软件对图像进行分析并决定结果。
弧形齿圈78与从动齿轮73啮合时，弧形齿圈78转动会带动从动齿轮73及其上装置逆时针转动，视觉扫描相机组合板74对物件两侧进行扫描，视觉扫描相机组合板74能够对物件另两侧的图像进行采集并在图像采集卡6的作用下传递至电脑端，电脑端的图像处理分析软件对图像进行显示、存储和处理并决定结果。
工作人员能够根据相机接口、拍摄物距、拍摄范围、CCD尺寸、畸变允许范围、放大率、焦距和光圈等对标准镜头42、广角镜头43、近摄镜头44或远摄镜头45进行选择，从而对光束进行调制，使得从动齿圈33及其上装置围绕物件顺时针转动一圈时，标准镜头42、广角镜头43、近摄镜头44或远摄镜头45能够对物件细节部分进行检测，并将信号传递至控制主机8中，达到对物件进行全面检测的目的。
再接着控制主机8控制电动推杆106伸长，电动推杆106伸长带动斜面导向架107向下运动，斜面导向架107推动L型推杆105及输送组件104相向运动，使得输送组件104对物件进行支撑，随后控制主机8控制输送组件104运作，输送组件104将物件从左向右输送，上述整个检测及输送过程共计时长为10秒，实现了快速高效地对物件进行全面检测的目的。
实施例2
在实施例1的基础之上，如图7所示，还包括有锥形反光罩11，旋转调整件41上设置有锥形反光罩11，锥形反光罩11用于将LED照明灯5发出的光照反射在物件上。
锥形反光罩11能够将LED照明灯5发出的光照反射在物件上，使光照全面覆盖于物件上，便于工业相机34对物件进行扫描并获取图像。
实施例3
在实施例2的基础之上，如图7所示，还包括有补光条12，旋转调整件41上设置有补光条12，补光条12用于增加光源为物件补光。
当物件过大或LED照明灯5亮度不足时，工作人员通过控制主机8启动补光条12，补光条12能够增加光源，从而增强光照效应。
以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (9)
1.一种基于机器视觉的瑕疵检测装置，包括有多孔支撑板座(1)，其特征在于，还包括有:
环形导轨(2)，多孔支撑板座(1)顶部固定安装有环形导轨(2)；
360度视觉扫描总成(3)，环形导轨(2)上设置有360度视觉扫描总成(3)，360度视觉扫描总成(3)用于对物件四个面进行扫描；
镜头调整总成(4)，镜头调整总成(4)设于360度视觉扫描总成(3)上；LED照明灯(5)，镜头调整总成(4)上设置有LED照明灯(5)，LED照明灯(5)用于对物件进行照明；
图像采集卡(6)，360度视觉扫描总成(3)上设置有图像采集卡(6)，图像采集卡(6)用于将360度视觉扫描总成(3)采集的数据转换成信号并发送至电脑端；
侧边视觉扫描总成(7)，环形导轨(2)顶部固定安装有侧边视觉扫描总成(7)，侧边视觉扫描总成(7)用于对物件另两侧的图像进行扫描及采集；控制主机(8)，侧边视觉扫描总成(7)上设置有控制主机(8)，控制主机(8)用于控制装置正常运作；
感应式接近传感器(9)，控制主机(8)底部固定安装有感应式接近传感器(9)，感应式接近传感器(9)用于检测物件接近距离并将信号传递至控制主机(8)；
物件输送控制总成(10)，多孔支撑板座(1)上对称固定安装有物件输送控制总成(10)，物件输送控制总成(10)用于输送物件。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的瑕疵检测装置，其特征在于，360度视觉扫描总成(3)包括有伺服电机(31)、驱动齿轮(32)、从动齿圈(33)和工业相机(34)，环形导轨(2)上固定安装有伺服电机(31)，伺服电机(31)输出轴一端焊接有驱动齿轮(32)，环形导轨(2)上转动式连接有从动齿圈(33)，从动齿圈(33)与驱动齿轮(32)相互啮合，从动齿圈(33)内圈固定安装有工业相机(34)，工业相机(34)顶面固定安装有图像采集卡(6)。
3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的瑕疵检测装置，其特征在于，镜头调整总成(4)包括有旋转调整件(41)、标准镜头(42)、广角镜头(43)、近摄镜头(44)和远摄镜头(45)，工业相机(34)顶面通过紧固件连接的方式连接有旋转调整件(41)，旋转调整件(41)上设置有LED照明灯(5)，旋转调整件(41)下方设置有标准镜头(42)，旋转调整件(41)上设置有广角镜头(43)，旋转调整件(41)上方设置有近摄镜头(44)，远摄镜头(45)固定安装于旋转调整件(41)上。
4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的瑕疵检测装置，其特征在于，侧边视觉扫描总成(7)包括有支撑座(71)、旋转轴(72)、从动齿轮(73)、视觉扫描相机组合板(74)、T型导轨架(75)、斜面块(76)、压缩弹簧(77)和弧形齿圈(78)，环形导轨(2)顶部固定安装有支撑座(71)，支撑座(71)一侧固定安装有控制主机(8)，支撑座(71)上转动式连接有旋转轴(72)，旋转轴(72)上固接有从动齿轮(73)，旋转轴(72)两端焊接有视觉扫描相机组合板(74)，支撑座(71)一侧固定连接有T型导轨架(75)，T型导轨架(75)上滑动式连接有两个斜面块(76)，同侧斜面块(76)与视觉扫描相机组合板(74)接触，斜面块(76)与T型导轨架(75)之间连接有压缩弹簧(77)，从动齿圈(33)右侧固接有弧形齿圈(78)。
5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的瑕疵检测装置，其特征在于，物件输送控制总成(10)包括有支撑条形杆(101)、导向杆件(102)、钢化透明玻璃支座(103)、输送组件(104)、L型推杆(105)、电动推杆(106)、斜面导向架(107)和限位启动架(108)，多孔支撑板座(1)上通过螺栓连接的方式对称连接有两个支撑条形杆(101)，同侧两个支撑条形杆(101)上共同固接有导向杆件(102)，两个导向杆件(102)上共同固接有钢化透明玻璃支座(103)，钢化透明玻璃支座(103)上对称滑动式连接有输送组件(104)，输送组件(104)上对称固接有L型推杆(105)，导向杆件(102)底面固定安装有电动推杆(106)，两根电动推杆(106)伸缩轴一端共同焊接有斜面导向架(107)，四根L型推杆(105)均与斜面导向架(107)限位配合，多孔支撑板座(1)上通过螺栓连接的方式对称连接有限位启动架(108)，斜面导向架(107)与限位启动架(108)滑动式连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉的瑕疵检测装置，其特征在于，钢化透明玻璃支座(103)为钢化玻璃制成，在工业相机(34)转动至物件底部时，便于工业相机(34)通过钢化透明玻璃支座(103)对物件底面进行扫描采集图像。
7.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉的瑕疵检测装置，其特征在于，输送组件(104)由支架、两个传送辊及传送带组成，通过传送辊及传送带的配合完成对物件的输送工作。
8.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的瑕疵检测装置，其特征在于，还包括有锥形反光罩(11)，旋转调整件(41)上设置有锥形反光罩(11)。
9.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的瑕疵检测装置，其特征在于，还包括有补光条(12)，旋转调整件(41)上设置有补光条(12)。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115184371A (zh) * | 2022-08-05 | 2022-10-14 | 深圳市俱进纸品包装有限公司 | 一种礼盒印刷的瑕疵视觉检测装置 |
| CN115290659A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-11-04 | 武汉理工大学 | 一种机器视觉5g图像采集装置及方法 |
| CN115649742A (zh) * | 2022-11-08 | 2023-01-31 | 满亚蒙 | 一种电子商务用物品条码扫描装置 |
| CN116609348A (zh) * | 2023-07-19 | 2023-08-18 | 深圳市力容电子有限公司 | 一种基于影像识别的铝箔毛刺检测装置和检测方法 |
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2022
- 2022-03-04 CN CN202210212942.0A patent/CN114755233A/zh not_active Withdrawn
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