CN215878844U - 一种铸件表面缺陷检测与自动分拣装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种铸件表面缺陷检测与自动分拣装置，其包括检测传感器、主传送带、CCD摄像机、合格品分拣带、次品分拣带、环形照明光源和升降台；检测传感器检测铸件的输送情况；CCD摄像机拍摄并处理铸件表面图像，发送数据信息到电脑终端；环形照明光源位于主传送带中央，全方位照射铸件，光照辐射整个传送带，避免光照不均带来的图像信息干扰；升降台根据电脑终端发送的指令控制合格品分拣带与次品分拣带同主传送带的连接，实现铸件自动分拣。本实用新型能够通过训练好的神经网络模型对缺陷图样正确分类，实时得出结果，并通过装置实现检测与分拣过程的全自动化。

Description

一种铸件表面缺陷检测与自动分拣装置

技术领域

本实用新型涉及工件表面缺陷检测的技术领域，尤其是涉及一种铸件表面缺陷检测与自动分拣装置。

背景技术

随着科技的发展与进步，各种机械工业设备种类愈加丰富，工业设备的零部件构造也变得多样化。零部件的制作与加工常采用铸造的方式，复杂精细的零部件对铸造的要求也更高。在铸造过程中，铸件会不可避免地出现裂痕、毛刺、缩孔、缺角等缺陷，这些缺陷会严重影响成品的质量。所以在铸件铸造完成后的检测效果是成品质量保证的前提，提高质量需要从缺陷检测方式上提升。

目前，人工检测方式是基于肉眼做出判断，这种方式依赖于人的先验知识，更倾向于人的主观性，无法做到客观准确地判断，对成品质量无法做到有效保证。

液体渗透检测是利用着色剂检测铸件表面缺陷，直观性强，但适用范围有限，检测效率低，操作复杂，步骤繁多。

磁粉探伤法利用漏磁原理检测表面缺陷，成本低，操作简单，但只适用于铁磁质材料的检测，检测结果受待检铸件表面光滑程度和操作人员技术的影响。

涡流检测法通过测量待测铸件中感生涡流的电特征是否发生畸变来判断缺陷，适用于金属材料，但是检测成本高，一般用于高精度抽检，无法推广使用；

现有的检测方式采用抽样检测，只能选取部分样品进行检查，成品缺陷检测采用抽样检测方式存在偶然性；

现有的传统图像处理算法精度有限，对于缺陷类型归类存在错误，检测实时性差，无法解决大批量缺陷图片的处理和检测。

基于深度学习的检测方法利用神经网络模型学习各种缺陷图片的图像特征，神经网络模型训练完成后，能够对输入的缺陷图片进行实时的正确分类。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种铸件表面缺陷检测与自动分拣装置，能够利用深度学习的方法准确实时判断和记录缺陷类型，并通过装置自动分拣，完成全自动化缺陷检测。同时，本实用新型能够避免因接触式检测带来的铸件损伤，并扩大适用范围，简化操作步骤和技术难度。

本实用新型的上述实用新型目的通过以下技术方案得以实现：

一种铸件表面缺陷检测与自动分拣装置，包括检测传感器、主传送带、合格品分拣带、次品分拣带、环形照明光源、CCD摄像机和升降台；所述检测传感器嵌于主传送带头部，感知铸件材料的输送；所述CCD摄像机拍摄待检铸件表面图片并完成处理，结果反馈回电脑终端记录保存；所述合格品分拣带紧邻主传送带末端，与其正下方的次品分拣带通过升降台连接；所述升降台通过升降方式完成合格品分拣带和次品分拣带的切换。

通过采用上述技术方案，检测传感器检测铸件输送情况，有输送材料时系统正常工作，无材料输送时系统进入待机状态；待检铸件经检测传感器后进入主传送带，在环形照明光源处被CCD摄像机捕捉图像，拍摄完成后，摄像机内部芯片完成图像处理，数据传入电脑终端进行缺陷类别判断并记录；升降台根据电脑终端指令执行升降操作，合格品则进入合格品分拣带，若检测为次品则升降台上升，待检铸件进入次品分拣带，直至检测为合格品时升降台复位。

本实用新型可进一步配置为：所述检测传感器紧密嵌于主传送带头部；所述主传送带头部正下方通过螺钉紧密连接前置柱；所述前置柱正对方向为后置柱，后置柱与主传送带末端通过螺钉紧密连接。

通过采用上述技术方案，设置前后正对的前置柱与后置柱，顶端支撑与连接主传送带，底端固定于地面，能够使得传送带保持稳定，足以支撑待检铸件的重量。

本实用新型可进一步配置为：所述主传送带贯穿环形照明光源；所述环形照明光源位于主传送带中央，顶部嵌有CCD摄像机，底部通过光源支架与光源台连接；所述CCD摄像机镜头正对主传送带中央，传送带中央受到环形照明光源照射。

通过采用上述技术方案，使用环形照明光源能够全方位照射待检铸件，位于主传送带中央，其光照可遍及整个转送带，避免出现光照不均的问题。光源支架连接和支撑环形照明光源，支架嵌于光源台上，可提升稳定性，确保环形光源不发生晃动。环形光源顶部嵌入CCD摄像机，且摄像机镜头正对主传送带中央，能够更好的拍摄和捕捉待检铸件的表面特征，摄像机内部装入芯片处理图像，并将数据传入电脑终端。

本实用新型可进一步配置为：所述主传送带末端与合格品分拣带紧邻；所述合格品分拣带与正下方次品分拣带通过升降台的前置伸缩杆和后置伸缩杆连接；所述前置伸缩杆和后置伸缩杆的顶端分别连接在合格品分拣带和次品分拣带的两侧，底端内嵌于升降台中；所述升降台固定于地面。

通过采用上述技术方案，主传送带与合格品分拣带紧邻可以便于合格铸件的过渡；合格品分拣带与次品分拣带通过伸缩杆连接可避免重叠，同时伸缩杆起到支撑和控制升降的作用；升降台根据终端发出的指令来控制伸缩杆实现升降操作，若检测合格则将合格品分拣带紧邻主传送带，若检测不合格则升降台控制上升，使得次品分拣带与主传送带紧邻，直到检测为合格品时升降台控制下降，合格品分拣带与主传送带紧邻；升降台底端固定于地面，支撑并维持传送带稳定，同时保证在升降时能够平稳不晃动。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：能够利用深度学习的方法准确实时判断和记录缺陷类型，并通过装置自动分拣，完成全自动化缺陷检测。

本实用新型一种铸件表面缺陷检测与自动分拣装置，使之与现有技术相比，具有以下的优点：

1.非接触式缺陷检测；利用CCD相机拍摄铸件表面图片进行处理，避免传统接触式检测对铸件带来损伤。

2.检测精度高，实时性强；利用深度学习方法训练检测模型，根据训练好的模型对拍摄的图像进行缺陷检测并正确判断缺陷类别，并在电脑终端得到实时检测结果。

3.全自动化检测和分拣；整个过程中无需人工干预，通过电脑终端控制与装置运转可以实现从检测到分拣的全过程。

4.照明光源充足，覆盖面广；利用环形照明光源可以全方位照射待检铸件，光源位于主传送带中央可以辐射整个主传送带，避免光照不均带来的图像信息干扰。

附图说明

图1是一种铸件表面缺陷检测与自动分拣装置结构示意图。

图2是一种铸件表面缺陷检测与自动分拣装置主视图。

图3是一种铸件表面缺陷检测与自动分拣装置侧视图。

图4是一种铸件表面缺陷检测与自动分拣装置俯视图。

图中，1、主传送带；11、前置柱；12、后置柱；2、合格品分拣带；3、次品分拣带；4、检测传感器；5、升降台；51、前置伸缩杆；52、后置伸缩杆；6、环形照明光源；61、CCD摄像机；62、光源支架；63、光源台。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1与图2所示，为本实用新型公开的一种铸件表面缺陷检测与自动分拣装置，包括主传送带1、合格品分拣带2、次品分拣带3、检测传感器4、升降台5和环形照明光源6；检测传感器4镶嵌于主传送带1头部；主传送带1贯穿环形照明光源6，中央位置与环形照明光源6圆心重合；主传送带1末端紧邻合格品分拣带2；合格品分拣带2与次品分拣带3上下正对，经次品分拣带3正下方的升降台5连接。

在检测过程中，首先由检测传感器4感知待检铸件的输送情况，若无待检铸件输送，则装置进入待机状态；若检测到有待检铸件输入，则装置正常工作，铸件由检测传感器4进入主传送带1，待检铸件传送至主传送带1中央时，经过环形照明光源6全面照射，并由嵌在环形照明光源6内部的CCD摄像机61拍摄铸件表面照片；拍摄完成后，图片经过CCD摄像机61内部设置芯片处理，数据传送至电脑终端，由电脑终端判断缺陷种类并发送指令到升降台5；铸件传送至主传送带1末端，升降台5根据电脑指令完成升降操作，若待检铸件判断结果为合格，则升降台5控制合格品分拣带2与主传送带1紧邻，待检铸件进入合格品分拣带2；若待检铸件判定为不合格，则升降台5控制次品分拣带3与主传送带1紧邻，同时电脑终端输出并记录缺陷类型，待检铸件进入次品分拣带3。

主传送带1包括前置柱11和后置柱12，前置柱11和后置柱12顶端均通过固定螺钉与主传送带1紧密连接，用于支撑和固定主传送带1的位置，避免在装置工作时传送带发生偏移错位；底端通过螺钉固定在地面，目的在于稳定工作台的位置，避免工作时的机器震动引发工作台偏移错位。

环形照明光源6包括CCD摄像机61、光源支架62和光源台63；使用环形照明方式能够全面照射主传送带和铸件表面，有效避免因光照不均带来的误检漏检问题，且光源位于主传送带1中央，光照能够辐射整个传送带；CCD摄像机61内嵌于环形照明光源6顶端，镜头正对传送带中央，确保拍摄的图片不变形，摄像机内部芯片可对图像进行处理，并将数据传送至电脑终端；整个环形照明光源6由光源支架62支撑，光源支架62顶端连接支撑光源整体，底部与光源台63连接，支架可旋转调整角度，确保光源照射角度正确；光源台63底座通过螺钉与地面固定，支撑整个光源，避免光源抖动给图像拍摄带来干扰。

升降台5包括前置伸缩杆51和后置伸缩杆52；伸缩杆可以根据电脑终端发送的控制指令同时伸缩，实现合格品分拣带2和次品分拣带3与主传送带1的连接切换；当检测的铸件为合格时，伸缩杆调整传送带位置使得合格品分拣带2与主传送带紧邻，铸件进入合格品分拣带2；检测铸件不合格时，调整为次品分拣带3与主传送带1紧邻，铸件进入次品分拣带3，并由电脑终端输出和记录缺陷类型；伸缩杆连接在两个分拣带的两侧，起到连接作用，同时避免两个分拣带发生重叠；伸缩杆底端嵌在升降台5上，升降台5底座通过螺钉固定在地面保持稳定，保持装置不发生偏移。

本实施例的实施原理为：检测传感器4检测输送的铸件材料确定装置的工作状态，铸件传入主传送带1中央的环形照明光源6处，经过CCD摄像机61的拍摄和内部芯片处理，将图像信息传输到电脑终端，终端经过训练完成的神经网络模型判定缺陷种类并发送指令到升降台5，升降台5根据操作指令操纵前置伸缩杆51和后置伸缩杆52完成合格品分拣带2与次品分拣带3同主传送带1的对接，完成自动分拣和检测过程。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种铸件表面缺陷检测与自动分拣装置，其特征在于：包括主传送带（1）、合格品分拣带（2）与次品分拣带（3），还包括检测传感器（4）、升降台（5）以及设置在主传送带（1）上的环形照明光源（6）；所述主传送带（1）贯穿环形照明光源（6）；合格品分拣带（2）位于次品分拣带（3）正上方，并紧邻主传送带（1）末端；检测传感器（4）紧密镶嵌于主传送带（1）头部；升降台（5）设置在次品分拣带（3）的正下方并固定在地面上；环形照明光源（6）位于主传送带（1）中央。

2.根据权利要求1所述的一种铸件表面缺陷检测与自动分拣装置，其特征在于：所述主传送带（1）包括前置柱（11）与后置柱（12），前置柱（11）与后置柱（12）正对，底端固定于地面，顶端与主传送带（1）经螺钉紧密连接。

3.根据权利要求1所述的一种铸件表面缺陷检测与自动分拣装置，其特征在于：所述环形照明光源（6）包括CCD摄像机（61）、光源支架（62）和光源台（63）；所述CCD摄像机（61）紧密内嵌于环形光源（6）内圈，镜头正对主传送带（1）中央；所述光源支架（62）顶端通过螺钉与环形照明光源（6）紧密连接，底端内嵌于光源台（63）中心位置；所述光源台（63）经螺钉固定于地面。

4.根据权利要求1所述的一种铸件表面缺陷检测与自动分拣装置，其特征在于：所述合格品分拣带（2）与次品分拣带（3）经前置伸缩杆（51）和后置伸缩杆（52）连接；所述前置伸缩杆（51）和后置伸缩杆（52）分别连接在合格品分拣带（2）与次品分拣带（3）的前后两侧，底部内嵌于升降台（5）中；所述升降台（5）底端经过螺钉固定于地面。

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