CN115096899A - 一种激光检测设备、检测方法及待检物料传送机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光检测设备、检测方法及待检物料传送机构，设备包括传送机构及设置在传送机构上方的激光检测探头，传送机构包括两个并排设置的圆筒，圆筒倾斜设置而形成高位端和低位端，两个圆筒的筒壁被配置为共同托载待检测的工件并使其向圆筒的低位端滑动；设备还包括在第一动力机构的驱动下可伸缩的挡料件，挡料件具有顶出状态和缩回状态，当处于顶出状态时，挡料件使与之发生干涉的当前被检工件停留在检测探头的探测区域内；当处于缩回状态时，当前被检工件脱离挡料件而通过探测区域，且挡料件在下一个工件离开探测区域前转换为顶出状态。本发明使得前一个工件检测完成至下一个工件到达检测位的间隔时间大大缩短，提高检测效率。

Description

一种激光检测设备、检测方法及待检物料传送机构

技术领域

本发明涉及裂纹检测领域，尤其涉及一种激光检测设备、检测方法及待检物料传送机构。

背景技术

螺栓作为最常见的其中一种机械零部件，被使用在各种需要紧固的产品中，螺栓的品质在一定程度上影响着产品的整体质量，尤其是应用在车辆中的螺栓部件，一旦出现不良的螺栓被组装在汽车产品上，可能会对驾驶安全造成极大的隐患。

现有技术中对于这种零部件的外观检测，通常采用具有摄像头的外观分选机来进行检测分选，一方面，需要额外配置光源来辅助摄像头采集图像信息，另一方面，需要设置抓取组件和旋转台，分别用于抓取待检工件到旋转台上进行周向转动。

现有技术中缺少一种高效的、结构简单的对螺栓作出裂纹检测的设备。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，也不必然会给出技术教导；在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日之前已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高检测效率的激光检测设备、检测方法及待检物料传送机构。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种激光检测设备，包括传送机构及设置在所述传送机构上方的激光检测探头，所述传送机构包括两个并排设置的圆筒，所述圆筒倾斜设置而形成高位端和低位端，两个圆筒的筒壁被配置为共同托载待检测的工件并使其向所述圆筒的低位端滑动；

所述激光检测设备还包括在第一动力机构的驱动下可伸缩的挡料件，所述挡料件具有顶出状态和缩回状态，当所述挡料件处于顶出状态时，其使与之发生干涉的当前被检工件停留在所述激光检测探头的探测区域内；当所述挡料件处于缩回状态时，其脱离当前被检工件以使其通过所述探测区域，且所述挡料件在下一个工件离开所述探测区域前转换为顶出状态。

进一步地，所述激光检测探头包括激光发射模块、激光接收模块、图像生成模块及图像处理分析模块，所述激光发射模块被配置为向所述探测区域发射激光信号，所述激光接收模块被配置为接收被反射的激光信号，所述图像生成模块被配置为根据所述被反射的激光信号，分别生成深度图像和灰度图像；

所述图像处理分析模块被配置为根据所述深度图像和灰度图像，转换得到彩色图像，并分析彩色图像是否满足预设的裂纹特征。

进一步地，所述图像处理分析模块通过以下步骤根据所述深度图像和灰度图像，转换得到彩色图像：

确定深度值分别转化为RGB三通道灰度值的映射关系表，其中的映射规则为深度值越大则颜色越深；

按照所述转化规则，对所述深度图像进行三通道各自单色灰度图的转化，得到R单色灰度图、G单色灰度图和B单色灰度图；

将所述灰度图像转换成与所述单色灰度图相同的格式；

将转换格式后的灰度图像分别R单色灰度图、G单色灰度图、B单色灰度图相加，得到第一结果图像、第二结果图像和第三结果图像；

将所述第一结果图像、第二结果图像和第三结果图像合成为所述彩色图像。

进一步地，所述被检工件为具有轴心线的部件，以被检工件的长度方向为x轴、宽度方向为y轴建立坐标系的情况下，所述预设的裂纹特征为所述彩色图像在y轴方向上出现颜色由浅变深再变浅的特征，或者，在由浅变深的后期和/或由深变浅的初期出现变更浅的特征；

在y轴方向上单位距离的图像内捕捉所述预设的裂纹特征，若捕捉到，则所述图像处理分析模块输出被检工件的检测结果为有裂纹。

进一步地，若在y轴方向上单位距离的图像内捕捉到预设的裂纹特征，则界定出该裂纹特征的连通区域；

若所述连通区域小于预设的面积阈值，则屏蔽该裂纹特征。

进一步地，根据所述彩色图像在y轴方向上出现的颜色深浅变化最大值或者最深的颜色值，确定被检工件的裂纹缺陷等级。

进一步地，沿着y轴方向将所述彩色图像划分为多个区域图像，每个区域图像在y轴上的宽度被设定为小于裂纹在所述坐标系平面上投影宽度范围的下限值；

沿着x轴方向对所述区域图像进行扫描，比较所述区域图像在y轴方向上的上部像素和下部像素的颜色深度值，若两者的颜色深度值差异超过预设的深度容差阈值，则确定其在x轴上的相应位置，并对所述彩色图像对应该x轴上的相应位置的区域捕捉所述预设的裂纹特征。

进一步地，所述激光检测设备还包括与所述激光检测探头电连接的处理器，所述处理器被配置为接收所述激光检测探头对所述当前被检工件的信息采集结果，并控制所述挡料件转换为缩回状态，并经过预设的时间阈值后控制所述挡料件转换为顶出状态。

进一步地，所述挡料件的端部设有压力传感器，所述压力传感器的输入端与所述处理器电连接，所述处理器被配置为响应于所述压力传感器检测到的压力信号大于预设的阈值，触发所述激光检测探头启动检测。

进一步地，所述传送机构还包括第二动力机构，其被配置为驱动所述圆筒绕自身轴心线转动，且两个圆筒的转动方向相同。

进一步地，所述激光检测设备至少包括一升降机构，其与所述圆筒连接，所述升降机构被配置为调节所述圆筒的倾斜角度。

进一步地，所述激光检测探头设置在可旋转的旋转台上，以使所述激光检测探头相对于被检测的工件的探测角度可调。

进一步地，所述激光检测设备还包括进料装置，所述进料装置设置在与所述圆筒高位端相对的区域，所述进料装置被配置为将待检测的工件按序输送至所述圆筒上。

进一步地，所述待检测的工件为螺栓，所述进料装置为振动盘，所述振动盘的螺旋送料轨道上设有通槽，以使得所述螺栓以螺栓头部挂在通槽口的状态向所述圆筒方向被传送，进而使所述螺栓以螺栓头部朝前的方向由所述振动盘转移到所述圆筒上。

进一步地，所述激光检测设备还包括出料通道，所述出料通道的入口与所述圆筒的高位端连通，所述出料通道的出口包括第一出口和第二出口，所述第一出口与第二出口的岔口处设有可被驱动的挡板，所述挡板能够在驱动下变换位置，以使所述出料通道的入口由与所述第一出口连通转换为与所述第二出口连通。

进一步地，所述处理器还被配置为根据所述激光检测探头对所述当前被检工件的信息采集结果而分析该工件是否为合格件，若否，则控制驱动所述挡板以使所述出料通道的入口与第二出口连通。

根据本发明的另一方面，提供了一种基于如上所述的激光检测设备的检测方法，包括以下步骤：

挡料件被配置为顶出状态，并将待检测的工件顺序传送至两个圆筒上，使多个工件自所述挡料件向圆筒的高位端方向依次排列，且所述圆筒绕自身轴心线转动以带动所述工件转动；

激光检测探头采集当前被检工件的信息，并发送至激光检测设备的处理器，所述工件被采集的信息包括所述工件至少周向一周的信息；

处理器控制所述第一动力机构停止驱动预设的时间阈值后再次启动驱动，以使所述当前被检工件离开所述圆筒，并使下一个工件被所述挡料件干涉而成为当前被检工件；并所述处理器根据所述工件被采集的信息分析该工件是否为合格件，若是，则控制其从第一出口完成出料，否则控制其从第二出口完成出料。

根据本发明的另一方面，提供了一种激光检测方法，包括以下步骤：

利用激光发射模块向探测区域内的被检工件发射激光信号，所述被检工件为具有轴心线的部件，利用激光接收模块接收被反射的激光信号，利用图像生成模块根据所述被反射的激光信号，分别生成深度图像和灰度图像；

图像处理分析模块根据所述深度图像和灰度图像，转换得到彩色图像；

以被检工件的长度方向为x轴、宽度方向为y轴建立坐标系的情况下，分析彩色图像是否具备在y轴方向上出现颜色由浅变深再变浅的特征，或者，在由浅变深的后期和/或由深变浅的初期出现变更浅的特征。

进一步地，所述图像处理分析模块通过以下步骤根据所述深度图像和灰度图像，转换得到彩色图像：

确定深度值分别转化为RGB三通道灰度值的映射关系表，其中的映射规则为深度值越大则颜色越深；

按照所述转化规则，对所述深度图像进行三通道各自单色灰度图的转化，得到R单色灰度图、G单色灰度图和B单色灰度图；

将所述灰度图像转换成与所述单色灰度图相同的格式；

将转换格式后的灰度图像分别R单色灰度图、G单色灰度图、B单色灰度图相加，得到第一结果图像、第二结果图像和第三结果图像；

将所述第一结果图像、第二结果图像和第三结果图像合成为所述彩色图像。

进一步地，在y轴方向上单位距离的图像内捕捉所述预设的裂纹特征，若捕捉到，则所述图像处理分析模块输出被检工件的检测结果为有裂纹；或者，

若在y轴方向上单位距离的图像内捕捉到预设的裂纹特征，则界定出该裂纹特征的连通区域；若所述连通区域小于预设的面积阈值，则屏蔽该裂纹特征，即不将其判定为裂纹。

进一步地，根据所述彩色图像在y轴方向上出现的颜色深浅变化最大值或者最深的颜色值，确定被检工件的裂纹缺陷等级。

具体地，沿着y轴方向将所述彩色图像划分为多个区域图像，每个区域图像在y轴上的宽度被设定为小于裂纹在所述坐标系平面上投影宽度范围的下限值；

沿着x轴方向对所述区域图像进行扫描，比较所述区域图像在y轴方向上的上部像素和下部像素的颜色深度值，若两者的颜色深度值差异超过预设的深度容差阈值，则确定其在x轴上的相应位置，并对所述彩色图像对应该x轴上的相应位置的区域捕捉所述预设的裂纹特征。

根据本发明的再一方面，提供了一种待检物料传送机构，包括两个并排设置的圆筒及设置在所述圆筒上方的挡料件，所述圆筒倾斜设置而形成高位端和低位端，两个圆筒的筒壁被配置为共同托载待检物料并使其向所述圆筒的低位端滑动；

所述挡料件在第一动力机构的驱动下可伸缩，所述挡料件具有顶出状态和缩回状态，当所述挡料件处于顶出状态时，其与自所述圆筒高位端下滑的工件发生干涉，直至当前工件完成检测后，所述挡料件转换为缩回状态，并在当前工件的至少头部经过所述挡料件后转换为顶出状态。

本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：圆筒上可以高低排列容置多个工件，使得前一个工件检测完成至下一个工件到达检测位的间隔时间大大缩短，提高检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一个示例性实施例提供的激光检测设备的结构示意图；

图2为本发明的一个示例性实施例提供的可调节角度的激光检测探头的安装结构示意图；

图3为本发明的一个示例性实施例提供的出料通道以第一出口为出料口的状态示意图；

图4为本发明的一个示例性实施例提供的出料通道以第二出口为出料口的状态示意图；

图5为本发明的一个示例性实施例提供的第一种裂纹宽度上的凹陷特征示意图；

图6为本发明的一个示例性实施例提供的第二种裂纹宽度上的凹陷特征示意图。

其中，附图标记包括：1-激光检测探头，100-旋转台，2-圆筒，3-工件，4-挡料件，5-升降机构，600-进料装置，610-螺旋送料轨道，611-通槽，7-出料通道，71-第一出口，72-第二出口，73-挡板。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本发明的一个实施例中，提供了一种激光检测设备，如图1所示，设备包括传送机构及设置在所述传送机构上方的激光检测探头1，其中，传送机构包括两个并排设置的圆筒2，所述圆筒2倾斜设置而形成高位端和低位端，两个圆筒2的筒壁被配置为共同托载待检测的工件3并使其向所述圆筒2的低位端滑动，两个圆筒2具有光滑的表面，比如采用抛光的金属圆筒，两者靠近使工件3不至于从两个圆筒2之间的间隔区域掉落，待检测的工件3为金属制零件，比如螺栓，圆筒2的倾斜角度必须能够使得工件3能够在自身重力作用下克服其与圆筒2之间的摩擦力而向下滑动。

所述激光检测设备还包括在第一动力机构的驱动下可伸缩的挡料件4，其可以采用笔型气缸或顶针气缸，所述挡料件4具有顶出状态和缩回状态，当所述挡料件4处于顶出状态时，其使与之发生干涉的当前被检工件停留在所述激光检测探头1的探测区域内；当所述挡料件4处于缩回状态时，其脱离当前被检工件以使其通过所述探测区域，且所述挡料件4在下一个工件离开所述探测区域前转换为顶出状态。挡料件4的作用是让每个当前被检工件在激光检测探头1的探测区域内停留一段时间，这段时间足以让激光检测探头1采集到工件3的完整的信息；然后短暂地转换为缩回状态后再次切换至顶出状态，以使下一个工件在探测区域内停留一段时间。

本实施例中，是利用激光器对螺栓表面进行裂纹检测，具体地，激光检测探头包括激光发射模块、激光接收模块和图像生成模块，所述激光发射模块被配置为向所述探测区域发射激光信号，所述激光接收模块被配置为接收被反射的激光信号，所述图像生成模块被配置为根据所述被反射的激光信号，生成深度图像和灰度图像，激光检测设备的处理器分析深度图像和灰度图像来判断工件是否存在裂纹。传送机构还包括第二动力机构，其被配置为驱动所述圆筒2绕自身轴心线转动，圆筒2可以采用滚筒，且两个圆筒2的转动方向相同，作用为使得放置在两者上面的工件3在下滑的过程中能够同时发生转动，这样，激光器(激光检测探头1)能够采集到工件3周向上完整的信息。裂纹检测的原理如下：

被检工件为具有轴心线的部件，比如螺栓，以被检工件的长度方向为x轴、宽度方向为y轴建立坐标系的情况下，如果没有裂纹，则在y轴方向上，图像的像素特征不会发生变化；若被检工件出现裂纹，其会沿着x方向延伸，则在y轴方向上会出现如如5或图6所示的凹陷特征，为了将其转换为容易识别的图像特征，本实施例中的激光检测探头还包括图像处理分析模块，其被配置为根据所述深度图像和灰度图像，转换得到彩色图像，并分析彩色图像是否满足预设的裂纹特征。

在一个具体的实施例中，图像处理分析模块通过以下步骤根据所述深度图像和灰度图像，转换得到彩色图像：

确定深度值分别转化为RGB三通道灰度值的映射关系表，其中的映射规则为深度值越大则颜色越深；

按照所述转化规则，对所述深度图像进行三通道各自单色灰度图的转化，得到R单色灰度图、G单色灰度图和B单色灰度图；

将所述灰度图像转换成与所述单色灰度图相同的格式；

将转换格式后的灰度图像分别R单色灰度图、G单色灰度图、B单色灰度图相加，得到第一结果图像、第二结果图像和第三结果图像；

将所述第一结果图像、第二结果图像和第三结果图像合成为所述彩色图像。

若图像处理分析模块分析到彩色图像在y轴方向上出现颜色由浅变深再变浅的特征，或者，在由浅变深的后期和/或由深变浅的初期出现变更浅的特征，则认为工件对应区域出现裂纹，或者可能出现裂纹，可以作出进一步判断，比如：

在y轴方向上单位距离的图像内捕捉所述预设的裂纹特征，若捕捉到裂纹特征，则界定出该裂纹特征的连通区域；若所述连通区域小于预设的面积阈值，则屏蔽该裂纹特征，即不认为其是裂缝，因为裂缝一旦产生，其一定会具有至少某个长度/宽度，这是裂缝的延伸特性。若所述连通区域小于预设的面积阈值，则判定出现裂纹特征的地方为真实裂纹。并根据所述彩色图像在y轴方向上出现的颜色深浅变化最大值或者最深的颜色值，确定被检工件的裂纹缺陷等级。

在y轴方向上单位距离的图像内捕捉所述预设的裂纹特征的方法如下：

沿着y轴方向将所述彩色图像划分为多个区域图像，每个区域图像在y轴上的宽度被设定为小于裂纹在所述坐标系平面上投影宽度范围的下限值，可以对相同规格的工件作出裂纹试验或者裂纹数据统计，得到最窄裂纹宽度，以此作为划分区域图像的长度；

沿着x轴方向对所述区域图像进行扫描，比较所述区域图像在y轴方向上的上部像素(区域图像中心线上方的像素，比如顶部第一个像素)和下部像素(区域图像中心线下方的像素，比如底部最下一个像素)的颜色深度值，若两者的颜色深度值差异超过预设的深度容差阈值，则确定其在x轴上的相应位置，并对所述彩色图像对应该x轴上的相应位置的区域捕捉所述预设的裂纹特征。

本实施例通过将深度图像的深度信息转换为RGB三通道的单色灰度值，最终与灰度图像合成为彩色图像，利用彩色图像的彩色深度变化信息来判断是否符合裂纹缺陷的特征，能够精准地对工件作出裂纹判断。

如图1所示，激光检测设备还包括进料装置600，所述进料装置600设置在与所述圆筒2的高位端相对的区域，所述进料装置600被配置为将待检测的工件3按序输送至所述圆筒2上，进料装置600可以是普通的传送带，利用人工将螺栓顺序地摆放在进料传送带上；在本发明的一个实施例中，进料装置600为振动盘，其工作目的是通过振动将无序工件自动有序定向排列整齐、准确地输送到下道工序，具体振动盘料斗下面有个脉冲电磁铁，可以使料斗作垂直方向振动，由倾斜的弹簧片带动料斗绕其垂直轴做扭摆振动，使得料斗内零件由于受到这种振动而沿螺旋轨道上升，并能够在上升的过程中经过一系列轨道的筛选或者姿态变化，零件能够按照组装或者加工的要求呈统一状态自动进入组装或者加工位置，具体为：振动盘的螺旋送料轨道610上设有通槽611，以使得所述螺栓以螺栓头部挂在通槽611的槽口的状态向所述圆筒2方向被传送，进而使所述螺栓以螺栓头部朝前的方向由所述振动盘转移到所述圆筒2上。

如图1所示，激光检测设备还包括出料通道7，所述出料通道7的入口与所述圆筒2的高位端连通，如图3和图4所示，所述出料通道7的出口包括第一出口71和第二出口72，所述第一出口71与第二出口72的岔口处设有可被驱动的挡板73，所述挡板73能够在驱动下变换位置，以使所述出料通道的入口由与所述第一出口71连通(图3的状态)转换为与所述第二出口72连通(图4的状态)。

所述处理器被配置为接收所述激光检测探头1对所述当前被检工件的信息采集结果，分析该工件是否为合格件，具体地，激光检测设备的工作过程如下：

进料装置600向两个圆筒2上传送螺栓，螺栓以头部朝前的姿态从圆筒2的高位端向下滑动，直至其被顶出状态的挡料件4(笔型气缸或顶针气缸)拦截，由于挡料件4可以设置在圆筒2的中部甚至靠近低位端的下部，因此，圆筒2上可以高低排列有多个工件3，激光检测探头1将工件3的至少周向一周的采集信息发送给处理器，处理器按照预设的程序判断该工件3是否有裂纹缺陷，处理器在接收到激光检测探头1的采集信息后，或者在判断出工件3有无裂纹情况时，控制所述挡料件4转换为缩回状态，并经过预设的时间阈值后控制所述挡料件4转换为顶出状态，使其阻止紧挨着当前工件的下一个工件向下滑动，而脱离挡料件4的工件进入出料通道7的入口，同时处理器根据工件3有无裂纹的判断结果来控制挡板73，具体为：若工件3无裂纹，则挡板73使出料通道7的入口与第一出口71连通，参见图3的状态；若工件3被检出有裂纹，则驱动挡板73以使出料通道7的入口与第二出口72连通，参见图4的状态。图3中不需要驱动挡板73即默认连通第一出口71是考虑到在检测中，通常被检出有裂纹的工件3的占比是远小于合格的工件3，因此本实施例中采用了只有检测到有缺陷的情况才会驱动挡板73来截断第一出口71，使得有缺陷的工件3只能从第二出口72分流；在一个实施例中，可以采用电信号触发开关来联动挡板73，比如电磁铁开关，当检测到工件3有缺陷，则电磁铁线圈得电，使得铁芯带动挡板73向图3中向左的方向运动；或者可以采用电磁特性来吸合/排斥挡板73，具体地，挡板73采用磁铁材料，在其相邻区域布置电场，使通正向电流使产生与挡板73相吸的磁场，通反向电流则产生与挡板73相斥的磁场。但是本发明并不限定如图3和图4的具体设置形式和驱动形式。

如上所述，圆筒2上可以高低排列容置多个工件3，其带来的技术效果至少包括：第一、其无需与进料装置600的进料速度一一协同，即无需控制激光检测探头1每检测完一个工件3再使进料装置600下放一个工件3；第二、挡料件4是推抵螺栓的头部(顶出状态的挡料件4可以配置为无法推抵螺栓的杆部)，因此，挡料件4转换为缩回状态的持续时间只需要确保螺栓的头部通过挡料件4后即可恢复至顶出状态，可以稳定地、可靠地抵住下一个螺栓的头部，因此，多个工件3可以同时在圆筒2上排列，使得前一个工件3检测完成至下一个工件3到达检测位的间隔时间大大缩短。相比于现有技术中待前一个工件检测完成后，进料器传送下一个工件至检测位需要花费比如1s，单个工件的检测时间比如需要花费0.5s，那么一分钟仅能检测40个工件；而本实施例中，相邻两个工件3之间的传送间隔时间即为工件在圆筒2上移动一个工件长度(比如2-3cm)所需的时间比如0.1s，那么一分钟能够检测100个工件，检测效率提升2.5倍。

显然，圆筒2设置得越倾斜，则工件3在圆筒2上下滑的速度就越快，本实施例中，激光检测设备至少包括一升降机构5，其与所述圆筒2连接，所述升降机构5被配置为调节所述圆筒2的倾斜角度，比如，两个圆筒2的高位端与一公共基座相连，该公共基座设置在一滑台上，所述滑台不仅可以沿着升降机构上下移动，还可以发生旋转；两个圆筒2的低位端可以架在一个轴上，随着其高位端的高度发生变化，其低位端可以作适应性地在该轴上发生转动。待检测的工件单体规格越大，则可以将圆筒2设置得越倾斜，以提高其在圆筒2上的下滑速度。

在本实施例中，激光检测探头1(即激光器)设置在可旋转的旋转台100上，如图2所示，旋转台100在大致竖直平面内可发生转动，以使所述激光器相对于被检测的工件3的探测角度可调。正如上述，待检的工件大小差异可能存在大的区别，以及螺栓因杆部长度和头部大小有各种款式，因此，工件在圆筒2上的倾斜角度会有变化，比如，杆部长度越短、头部越大，其相对于圆筒2的倾斜角度就越大，本实施例中设置在旋转台100上的激光器可以使得具备更好的通用性，使激光器能够垂直于不同规格的产品工件表面以得到更好的检测效果。

根据本发明的另一方面，提供了一种基于如上所述的激光检测设备的检测方法，包括以下步骤：

挡料件被配置为顶出状态，并将待检测的工件顺序传送至两个圆筒上，使多个工件自所述挡料件向圆筒的高位端方向依次排列，且所述圆筒绕自身轴心线转动以带动所述工件转动；

激光检测探头采集当前被检工件的信息，并发送至激光检测设备的处理器，所述工件被采集的信息包括所述工件至少周向一周的信息；

处理器控制所述第一动力机构停止驱动预设的时间阈值后再次启动驱动，以使所述当前被检工件离开所述圆筒，并使下一个工件被所述挡料件干涉而成为当前被检工件；并所述处理器根据所述工件被采集的信息分析该工件是否为合格件，若是，则控制其从第一出口完成出料，否则控制其从第二出口完成出料。

本检测方法实施例与上述的激光检测设备实施例属于相同的发明构思，在此通过引用的方式将上述激光检测设备实施例的全部内容并入本检测方法实施例中。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (12)

1.一种激光检测设备，其特征在于，包括传送机构及设置在所述传送机构上方的激光检测探头，所述传送机构包括两个并排设置的圆筒，所述圆筒倾斜设置而形成高位端和低位端，两个圆筒的筒壁被配置为共同托载待检测的工件并使其向所述圆筒的低位端滑动；

所述激光检测设备还包括在第一动力机构的驱动下可伸缩的挡料件，所述挡料件具有顶出状态和缩回状态，当所述挡料件处于顶出状态时，其使与之发生干涉的当前被检工件停留在所述激光检测探头的探测区域内；当所述挡料件处于缩回状态时，其脱离当前被检工件以使其通过所述探测区域，且所述挡料件在下一个工件离开所述探测区域前转换为顶出状态。

2.根据权利要求1所述的激光检测设备，其特征在于，所述激光检测探头包括激光发射模块、激光接收模块、图像生成模块及图像处理分析模块，所述激光发射模块被配置为向所述探测区域发射激光信号，所述激光接收模块被配置为接收被反射的激光信号，所述图像生成模块被配置为根据所述被反射的激光信号，分别生成深度图像和灰度图像；

所述图像处理分析模块被配置为根据所述深度图像和灰度图像，转换得到彩色图像，并分析彩色图像是否满足预设的裂纹特征。

3.根据权利要求2所述的激光检测设备，其特征在于，所述图像处理分析模块通过以下步骤根据所述深度图像和灰度图像，转换得到彩色图像：

确定深度值分别转化为RGB三通道灰度值的映射关系表，其中的映射规则为深度值越大则颜色越深；

按照所述转化规则，对所述深度图像进行三通道各自单色灰度图的转化，得到R单色灰度图、G单色灰度图和B单色灰度图；

将所述灰度图像转换成与所述单色灰度图相同的格式；

将转换格式后的灰度图像分别R单色灰度图、G单色灰度图、B单色灰度图相加，得到第一结果图像、第二结果图像和第三结果图像；

将所述第一结果图像、第二结果图像和第三结果图像合成为所述彩色图像。

4.根据权利要求2所述的激光检测设备，其特征在于，所述被检工件为具有轴心线的部件，以被检工件的长度方向为x轴、宽度方向为y轴建立坐标系的情况下，所述预设的裂纹特征为所述彩色图像在y轴方向上出现颜色由浅变深再变浅的特征，或者，在由浅变深的后期和/或由深变浅的初期出现变更浅的特征；

在y轴方向上单位距离的图像内捕捉所述预设的裂纹特征，若捕捉到，则所述图像处理分析模块输出被检工件的检测结果为有裂纹。

5.根据权利要求4所述的激光检测设备，其特征在于，若在y轴方向上单位距离的图像内捕捉到预设的裂纹特征，则界定出该裂纹特征的连通区域；

若所述连通区域小于预设的面积阈值，则屏蔽该裂纹特征。

6.根据权利要求4所述的激光检测设备，其特征在于，根据所述彩色图像在y轴方向上出现的颜色深浅变化最大值或者最深的颜色值，确定被检工件的裂纹缺陷等级。

7.根据权利要求4所述的激光检测设备，其特征在于，沿着y轴方向将所述彩色图像划分为多个区域图像，每个区域图像在y轴上的宽度被设定为小于裂纹在所述坐标系平面上投影宽度范围的下限值；

沿着x轴方向对所述区域图像进行扫描，比较所述区域图像在y轴方向上的上部像素和下部像素的颜色深度值，若两者的颜色深度值差异超过预设的深度容差阈值，则确定其在x轴上的相应位置，并对所述彩色图像对应该x轴上的相应位置的区域捕捉所述预设的裂纹特征。

8.根据权利要求1所述的激光检测设备，其特征在于，还包括与所述激光检测探头电连接的处理器，所述处理器被配置为接收所述激光检测探头对所述当前被检工件的信息采集结果，并控制所述挡料件转换为缩回状态，并经过预设的时间阈值后控制所述挡料件转换为顶出状态。

9.根据权利要求8所述的激光检测设备，其特征在于，所述挡料件的端部设有压力传感器，所述压力传感器的输入端与所述处理器电连接，所述处理器被配置为响应于所述压力传感器检测到的压力信号大于预设的阈值，触发所述激光检测探头启动检测；或者，

所述激光检测设备还包括出料通道，所述出料通道的入口与所述圆筒的高位端连通，所述出料通道的出口包括第一出口和第二出口，所述第一出口与第二出口的岔口处设有可被驱动的挡板，所述挡板能够在驱动下变换位置，以使所述出料通道的入口由与所述第一出口连通转换为与所述第二出口连通；或者，

所述处理器还被配置为根据所述激光检测探头对所述当前被检工件的信息采集结果而分析该工件是否为合格件，若否，则控制驱动所述挡板以使所述出料通道的入口与第二出口连通。

10.根据权利要求1所述的激光检测设备，其特征在于，所述传送机构还包括第二动力机构，其被配置为驱动所述圆筒绕自身轴心线转动，且两个圆筒的转动方向相同；或者，

所述激光检测设备至少包括一升降机构，其与所述圆筒连接，所述升降机构被配置为调节所述圆筒的倾斜角度；或者，

所述激光检测探头设置在可旋转的旋转台上，以使所述激光检测探头相对于被检测的工件的探测角度可调；或者，

所述激光检测设备还包括进料装置，所述进料装置设置在与所述圆筒高位端相对的区域，所述进料装置被配置为将待检测的工件按序输送至所述圆筒上；或者，所述待检测的工件为螺栓，所述进料装置为振动盘，所述振动盘的螺旋送料轨道上设有通槽，以使得所述螺栓以螺栓头部挂在通槽口的状态向所述圆筒方向被传送，进而使所述螺栓以螺栓头部朝前的方向由所述振动盘转移到所述圆筒上。

11.一种基于如权利要求1至10中任一项所述的激光检测设备的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

挡料件被配置为顶出状态，并将待检测的工件顺序传送至两个圆筒上，使多个工件自所述挡料件向圆筒的高位端方向依次排列，且所述圆筒绕自身轴心线转动以带动所述工件转动；

激光检测探头采集当前被检工件的信息，并发送至激光检测设备的处理器，所述工件被采集的信息包括所述工件至少周向一周的信息；

处理器控制所述第一动力机构停止驱动预设的时间阈值后再次启动驱动，以使所述当前被检工件离开所述圆筒，并使下一个工件被所述挡料件干涉而成为当前被检工件；并所述处理器根据所述工件被采集的信息分析该工件是否为合格件，若是，则控制其从第一出口完成出料，否则控制其从第二出口完成出料。

12.一种激光检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用激光发射模块向探测区域内的被检工件发射激光信号，利用激光接收模块接收被反射的激光信号，利用图像生成模块根据所述被反射的激光信号，分别生成深度图像和灰度图像；

图像处理分析模块根据所述深度图像和灰度图像，转换得到彩色图像；

以被检工件的长度方向为x轴、宽度方向为y轴建立坐标系的情况下，分析彩色图像是否具备在y轴方向上出现颜色由浅变深再变浅的特征，或者，在由浅变深的后期和/或由深变浅的初期出现变更浅的特征。

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