CN115219505A - 一种基于视觉检测的表面缺陷检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种基于视觉检测的表面缺陷检测装置,包括传送装置、门架和视觉检测装置;所述传送装置,所述传送带两端各设置支撑传送带的两个滚轴,所述支撑板设置在传送带下面,用于支撑传送带,所述滚轴和支撑板设置在支架上;所述门架,包括立柱和横梁,所述立柱有两个,分别设置在传送装置的两侧,所述横梁的两端可旋转的设置在两个立柱上,所述横梁垂直与输送带的运动方向。所述视觉检测装置,包括单摄像头工业相机、高分辨率光学镜头以及工业光源,设置在门架的横梁上,位于输送带的上方。本发明使用单工业摄像头进行不同角度识别,通过后期叠加生成双目立体视觉图片,从而对表面的形状和空间关系进行叠加识别,提高了检测是准确率和生产效率。

Description

一种基于视觉检测的表面缺陷检测装置
技术领域
本发明涉及一种检测设备技术领域,尤其是涉及一种基于视觉检测的表面缺陷检测装置。
背景技术
产品表面是人们见到产品时最先看到的部位,产品表面的实际情况是人们对产品的第一直观印象,直接决定了人们对产品的先入为主的感性评价。
随着社会的不断发展,人们的生活质量也随之不断提高,消费者对产品的外形美观和现代感以及产品的审美都在不断提高,不再满足产品的基本功能,产品的外形和外观就十分重要,因此很多厂家都下很大的力气对产品的外观进行设计,以满足消费者的需求,外观完美无瑕,让人无可挑剔,就很容易博得消费者的青睐,成为购买的主要动机。
但是在生产作业环节,设计再好的产品在生产过程中难免会在表面产生缺陷,因此,很多企业为了消除产品的表面缺陷,都设立的专门的检查检测岗位,通过人工检测完成对产品表面的缺陷检测,而采用人工检测,不仅无法保证效率,还存在漏检和误检的问题;有些企业为了提高效率,采用工业摄像头通过图像识别表面缺陷,但在实际的应用过程中,基本上都是采用单工业摄像头进行平面识别,会造成检测精度低,误检的情况发生。因此,该技术需要进一步的改进和完善。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种基于视觉检测的表面缺陷检测装置,使用单工业摄像头进行不同角度识别,通过后期叠加生成双目立体视觉图片,从而对表面的形状和空间关系进行叠加识别,提高了检测的准确率和生产效率。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种基于视觉检测的表面缺陷检测装置,包括传送装置、门架和视觉检测装置;
所述传送装置,包括传送带,滚轴、支撑板和支架,所述传送带水平设置,所述传送带两端各设置支撑传送带的两个滚轴,所述支撑板设置在传送带下面,用于支撑传送带,所述滚轴和支撑板设置在支架上;
所述门架,包括立柱和横梁,所述立柱有两个,分别设置在传送装置的两侧,所述横梁的两端可旋转的设置在两个立柱上,所述横梁垂直与输送带的运动方向。
所述视觉检测装置,包括单摄像头工业相机、高分辨率光学镜头以及工业光源,设置在门架的横梁上,位于输送带的上方。
进一步的,所述传送带两侧的边缘上均等距设置拨杆,两侧的拨杆以传送带的中心线呈镜像对称。
进一步的,所述传送带上设置有待测工件放置区,所述待测工件放置区有多个,随传送带一起移动。
进一步的,所述待测工件放置区为矩形区域,长度小于等于相邻两拨杆之间距离的一半,所述待测工件放置区的中心与拨杆与传送带中心线交叉点重合。
进一步的,所述横梁上设置有摆臂,所述摆臂有一个或两个。
进一步的,所述摆臂位于传送带的一侧或两侧,能被传送带上的拨杆阻挡和拨动。
进一步的,所述横梁与立柱可旋转连接的位置设置有单向旋转阻尼器。
进一步的,所述横梁和立柱可旋转连接的位置设置有角度传感器。
进一步的,所述视觉检测装置,还包括相机架和镜头连接块,所述相机架固定与横梁连接,所述单摄像头工业相机固定设置在相机架上,所述镜头连接块与相机架固定连接,所述高分辨率光学镜头固定设置在镜头连接块上,所述工业光源设置在镜头连接块上。
进一步的,所述单摄像头工业相机、高分辨光学镜头、工业光源和待测的工件设置在同一中轴线上。
进一步的,所述工业光源为LED环状光源。
进一步的,所述单摄像头工业相机、高分辨光学镜头,工业光源和角度传感器同外设的计算机连接,所述外设的计算机根据角度传感器的角度控制单摄像头工业相机采集图像,所述工业光源照射待测工件。
本发明的一种基于视觉检测的表面缺陷检测装置,其工作流程为:待测工件放置在传送带上的待测工件放置区内,随着传动带从首端经过门架到尾端,传送带传动的过程中,传送带上的拨杆带动门架横梁上的摆臂,让门架的横梁旋转,当传送带上该拨杆超远处移动,不能拨到摆臂时,摆臂在重力的作用下,回摆,会碰到传送带上下一个拨杆,由于横梁与立柱可旋转连接的位置设置有单向旋转阻尼器,因此,横梁在摆臂碰到下一个拨杆时,不会很快再次回摆,而是会被拨杆带着向前移动,如此周期循环摆动,在循环摆动的过程中,角度传感器为时刻测量角度,在外设的计算机中,在摆动的角度内设定横梁摆动到某些角度时单摄像头工业相机进行拍照,并在同一个摆动周期内拍摄至少两张照片,将这两种或更多照片在外设的计算机中进行叠加生成双目立体视觉图片,然后进行及机器识别,从而提高了检测的准确率和生产效率。
本发明的有益效果是:
1、本发明的一种基于视觉检测的表面缺陷检测装置,采用单摄像头工业相机对表面进行视觉检测,消除了不同工业相机拍摄的时,自身产生的噪点需要对比识别的影响,准确性更高。
2、本发明的一种基于视觉检测的表面缺陷检测装置,对待测工件进行不同角度拍照后再叠加处理生成双目立体视觉图片,可消除平面图片的一些不能注意的缺陷,进一步的提高的准确性。
3、本发明的一种基于视觉检测的表面缺陷检测装置,装置简单,自动化程度更高,可靠性高,寿命更长。
4、本发明的一种基于视觉检测的表面缺陷检测装置,对每个检测工件形成类似人员双眼检测的效果,不仅提高了检测的精度,而且无人检测,提高了生产效率,促进了企业的高品质生产制造。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明的传动带局部示意图。
图3为本发明中门架的立柱和横梁连接部位示意图。
图4为本发明视觉检测装置结构示意图。
图5为本发明视觉检测装置待检时状态示意图。
图6为本发明视觉检测装置检测过程状态示意图。
图中:100、传送装置;110、传送带;111、拨杆;112、待测工件放置区;120、滚轴;130、支撑板;140、支架;200、门架;210、立柱;220、横梁;230、单向旋转阻尼器;240、角度传感器;250、摆臂;300、视觉检测装置;310、单摄像头工业相机,320、高分辨光学镜头;330、工业光源;340、相机架;350、镜头连接块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
实施例:
如图1所示,一种基于视觉检测的表面缺陷检测装置,包括传送装置100、门架200和视觉检测装置300;
如图2、图5和图6所示,所述传送装置100,包括传送带110,滚轴120、支撑板130和支架140,所述传送带110水平设置,保证待测工件能够准确的被拍照,所述传送带110两端各设置支撑传送带110的两个滚轴120,同一端的两个滚轴120上下设置,让传送带110上下的间距比较大,不影响传送带110移动到下面后拨杆111影响上面的拨杆111,所述支撑板130设置在传送带110下面,用于支撑传送带110,防止待测工件放置到传送带110后,传送带110被待测工件的重力作用下向下凹陷,从而影响单摄像头工业相机310的拍照效果,所述滚轴120和支撑板130设置在支架140上。
所述传送带110两侧的边缘上均等距设置拨杆111,两侧的拨杆111以传送带110的中心线呈镜像对称,所述传送带110上设置有待测工件放置区112,所述待测工件放置区112有多个,随传送带110一起移动,所述待测工件放置区112为矩形区域,长度小于等于相邻两拨杆111之间距离的一半,所述待测工件放置区112的中心与拨杆111与传送带110中心线交叉点重合。在本实施例中,传送带110为聚氨酯传送带110厚度为5mm,宽度为500mm,拨杆111的直径为4mm,厚度为1mm的空心圆不锈钢管,露出传送带110的长度为100mm,拨杆111之间的距离为500mm,传送带110上表面距离地面700mm
如图1和图3所示,所述门架200,包括立柱210和横梁220,所述立柱210有两个,分别设置在传送装置100的两侧,所述横梁220的两端可旋转的设置在两个立柱210上,所述横梁220垂直与输送带的运动方向。本实施例中,横梁220的长度为1000mm,高度为2000mm。
如图1和图4所示,所述视觉检测装置300,包括单摄像头工业相机310、高分辨率光学镜头以及工业光源330,设置在门架200的横梁220上,位于输送带的上方。本实施例中,单摄像头工业相机310为BASLER工业相机,优先选用帧速率大于100fps的工业相机,本实施例中,单摄像头工业相机310距离待检工件约1200mm,所述工业光源330为LED环状光源。
如图1、图5和图6所示,所述横梁220上设置有摆臂250,所述摆臂250有一个,所述摆臂250位于传送带110的一侧,能被传送带110上的拨杆111阻挡和拨动。本实施例中,以摆臂250竖直时为0°,摆臂250摆动角度的范围大于10°到小于-10°之间。
如图3所示,所述横梁220与立柱210可旋转连接的位置设置有单向旋转阻尼器230,单向阻尼器为在传送带110上拨杆111带动摆臂250时产生阻尼,摆臂250脱离拨杆111后不产生阻尼,以让摆臂250快速的回摆到下一个拨杆111处,所述横梁220和立柱210可旋转连接的位置设置有角度传感器240,角度传感器240设置在立柱210的外侧。本实施例横梁220,摆臂250与横梁220固定连接,横梁220在摆臂250的作用下也做摆动转动,其转动的角度可通过角度传感器240测量而知。
如图4所示,所述视觉检测装置300,还包括相机架340和镜头连接块350,所述相机架340固定与横梁220连接,所述单摄像头工业相机310固定设置在相机架340上,所述镜头连接块350与相机架340固定连接,所述高分辨率光学镜头固定设置在镜头连接块350上,所述工业光源330设置在镜头连接块350上,所述工业光源330为LED环状光源,所述单摄像头工业相机310、高分辨光学镜头320、工业光源330和待测的工件设置在同一中轴线上。所述单摄像头工业相机310、高分辨光学镜头320,工业光源330和角度传感器240同外设的计算机连接,所述外设的计算机根据角度传感器240的角度控制单摄像头工业相机310采集图像,所述工业光源330照射待测工件。
所述单摄像头工业相机310、高分辨光学镜头320,工业光源330和角度传感器240同外设的计算机连接,所述外设的计算机根据角度传感器240的角度控制单摄像头工业相机310采集图像,所述工业光源330照射待测工件。
本发明的一种基于视觉检测的表面缺陷检测装置,在检测过程中,摆臂250在传送带110上的拨杆111带动下来回摆动,若以摆臂250竖直状态的角度为0,则摆臂250在来回摆动的过程中,会在一定的角度内摆动,比如本实施例就在大于10°与小于-10°之间摆动,在拨杆111带动摆臂250向前移动过程中,工业相机一直对着传送带110上待检工件放置区内的工件,即从小于-10°的位置向大于10°的位置移动,根据人双目正视看物体的实际情况,可选取在-5°和5°时工业相机进行拍照,然后对两张照片进行叠加,生成双目立体视觉照片,在进行分析,这种方式,就如同人双眼进行检测一样,可有效的提高检测的准确率,由于是视觉检测装置300检测,不存在人员疲劳等状况,检测效率高。当然,根据生产的实际情况,可选取其他的角度进行拍照,生成双目立体视觉照片。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换,只要不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种基于视觉检测的表面缺陷检测装置,其特征在于:包括传送装置(100)、门架(200)和视觉检测装置(300);
所述传送装置(100),包括传送带(110),滚轴(120)、支撑板(130)和支架(140),所述传送带(110)水平设置,所述传送带(110)两端各设置支撑传送带(110)的两个滚轴(120),所述支撑板(130)设置在传送带(110)下面,所述滚轴(120)和支撑板(130)设置在支架(140)上;
所述门架(200),包括立柱(210)和横梁(220),所述立柱(210)有两个,分别设置在传送装置(100)的两侧,所述横梁(220)的两端可旋转的设置在两个立柱(210)上,所述横梁(220)垂直与输送带的运动方向。
所述视觉检测装置(300),包括单摄像头工业相机(310)、高分辨率光学镜头以及工业光源(330),设置在门架(200)的横梁(220)上,位于输送带的上方。
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉检测的表面缺陷检测装置,其特征在于:所述传送带(110)两侧的边缘上均等距设置拨杆(111),两侧的拨杆(111)以传送带(110)的中心线呈镜像对称。
3.根据权利要求2所述的一种基于视觉检测的表面缺陷检测装置,其特征在于:所述传送带(110)上设置有待测工件放置区(112),所述待测工件放置区(112)有多个,随传送带(110)一起移动,所述待测工件放置区(112)为矩形区域,长度小于等于相邻两拨杆(111)之间距离的一半,所述待测工件放置区(112)的中心与拨杆(111)与传送带(110)中心线交叉点重合。
4.根据权利要求1所述的一种基于视觉检测的表面缺陷检测装置,其特征在于:所述横梁(220)上设置有摆臂(250),所述摆臂(250)有一个或两个,所述摆臂(250)位于传送带(110)的一侧或两侧,能被传送带(110)上的拨杆(111)阻挡和拨动。
5.根据权利要求1所述的一种基于视觉检测的表面缺陷检测装置,其特征在于:所述横梁(220)与立柱(210)可旋转连接的位置设置有单向旋转阻尼器(230)。
6.根据权利要求1所述的一种基于视觉检测的表面缺陷检测装置,其特征在于:所述横梁(220)和立柱(210)可旋转连接的位置设置有角度传感器(240)。
7.根据权利要求1所述的一种基于视觉检测的表面缺陷检测装置,其特征在于:所述视觉检测装置(300),还包括相机架(340)和镜头连接块(350),所述相机架(340)固定与横梁(220)连接,所述单摄像头工业相机(310)固定设置在相机架(340)上,所述镜头连接块(350)与相机架(340)固定连接,所述高分辨率光学镜头固定设置在镜头连接块(350)上,所述工业光源(330)设置在镜头连接块(350)上。
8.根据权利要求1所述的一种基于视觉检测的表面缺陷检测装置,其特征在于:所述单摄像头工业相机(310)、高分辨光学镜头(320)、工业光源(330)和待测的工件设置在同一中轴线上。
9.根据权利要求1所述的一种基于视觉检测的表面缺陷检测装置,其特征在于:所述工业光源(330)为LED环状光源。
10.根据权利要求1所述的一种基于视觉检测的表面缺陷检测装置,其特征在于:所述单摄像头工业相机(310)、高分辨光学镜头(320),工业光源(330)、角度传感器(240)和驱动电机同外设的计算机连接,所述外设的计算机根据角度传感器(240)的角度控制单摄像头工业相机(310)采集图像,所述工业光源(330)照射待测工件。
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