CN216484681U - 变速箱阀体视觉检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开变速箱阀体视觉检测系统。所述变速箱阀体视觉检测系统用于检测变速箱阀体的缺陷。所述缺陷包括但不限于孔槽内部的夹屑、阀体表面的起皮，尤其是孔槽内部的夹屑。所述变速箱阀体视觉检测系统是由工作台面、物料运动机构、第一视觉检测机构、第二视觉检测机构等组成。本实用新型的有益效果在于：采用机器视觉检测，满足生产所需节拍要求。利用第一视觉检测机构及第二视觉检测机构获取到关于待检的变速箱阀体的不同位置景深的采样图像并且以此进行图像分析，相比传统的单采样图像，能够提高缺陷检测的精度。

Description

变速箱阀体视觉检测系统

技术领域

本实用新型涉及汽车变速箱的变速箱阀体，特别地是，变速箱阀体视觉检测系统及方法。

背景技术

变速箱阀体是汽车变速箱的重要零部件。变速箱阀体的设计结构较为复杂且过程繁多。变速箱阀体在机械加工过程后可能在孔槽内部还留有未及时处理的夹屑。目前所采用的方法多为人工目视，检查耗费人力，且在高亮光下目检容易造成疲劳导致工作效率下降。为此，少数汽车变速箱厂家已开始使用机器视觉检测的方式替代传统的人工目视，但是检测效果不尽人意，无法满足现今的需求。

实用新型内容

本实用新型要解决现有技术中使用视觉检测方式检测变速箱阀体的效果不甚理想的问题，提供一种新型的变速箱阀体视觉检测系统。

为了实现这一目的，本实用新型的技术方案如下：变速箱阀体视觉检测系统，用于检测变速箱阀体的缺陷，包含有，

工作台面，其定义有X轴方向、Y轴方向、Z轴方向及沿所述Y轴方向布置的初始工位及检测工位；

物料运动机构，其布置于所述工作台面，所述物料运动机构具有物料运动模组，所述物料运动模组的运动方向为所述Y轴方向，所述物料运动模组能够带动待检的所述变速箱阀体往返于所述初始工位与所述检测工位；

第一视觉检测机构，其布置于所述工作台面，所述第一视觉检测机构位于所述检测工位的沿所述X轴方向的其中一侧，所述第一视觉检测机构具有第一运动模组、第一工业相机及第一多角度AOI光源，所述第一运动模组的运动方向为所述X轴方向、所述Y轴方向及所述Z轴方向，所述第一运动模组能够对所述第一工业相机沿所述X轴方向和/或所述Y轴方向和/或所述Z轴方向进行位置调整，使其能够对所述检测工位执行不同位置景深的拍摄任务；以及，

第二视觉检测机构，其布置于所述工作台面，所述第二视觉检测机构位于所述检测工位的沿所述X轴方向的另一侧，所述第二视觉检测机构具有第二运动模组、第二工业相机及第二多角度AOI光源，所述第二运动模组的运动方向为所述X轴方向、所述Y轴方向及所述Z轴方向，所述第二运动模组能够对所述第二工业相机沿所述X轴方向和/或所述Y轴方向和/或所述Z轴方向进行位置调整，使其能够对所述检测工位执行不同位置景深的拍摄任务。

作为变速箱阀体视觉检测系统的优选方案，所述缺陷包括但不限于孔槽内部的夹屑、阀体表面的起皮。

作为变速箱阀体视觉检测系统的优选方案，还包含有，

传感器，其用于确定待检的所述变速箱阀体的位姿是否准确。

作为变速箱阀体视觉检测系统的优选方案，所述第一工业相机与所述第二工业相机错时执行拍摄任务。

作为变速箱阀体视觉检测系统的优选方案，所述第一工业相机与所述第二工业相机同时执行拍摄任务。

作为变速箱阀体视觉检测系统的优选方案，所述第一工业相机在执行拍摄任务期间，由所述第一多角度AOI光源和/或所述第二多角度AOI光源负责打光。

作为变速箱阀体视觉检测系统的优选方案，所述第二工业相机在执行拍摄任务期间，由所述第一多角度AOI光源和/或所述第二多角度AOI光源负责打光。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果至少在于：1.采用机器视觉检测，满足生产所需节拍要求。2.利用第一视觉检测机构及第二视觉检测机构获取到关于待检的变速箱阀体的不同位置景深的采样图像并且以此进行图像分析，相比传统的单采样图像，能够提高缺陷检测的精度。3.根据采样图像，能够准确地了解夹屑所在的具体位置、大小、种类等相关信息，帮助操作员及时发现问题，提升产品质量。4.在对待检的变速箱阀体进行视觉检测前，先确定待检的变速箱阀体的位姿，避免待检的变速箱阀体因摆放问题而影响缺陷检测的精度。

除了上面所描述的本实用新型解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果之外，本实用新型所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将连接附图作出进一步详细的说明。

附图说明

图1为本实用新型的外观示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为本实用新型中待检的变速箱阀体的夹装示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参见图1至3，图中示出的是变速箱阀体视觉检测系统。

所述变速箱阀体视觉检测系统可应用于汽车变速箱阀体的生产流水线。所述变速箱阀体视觉检测系统用于检测变速箱阀体的缺陷。所述缺陷包括但不限于孔槽内部的夹屑、阀体表面的起皮，尤其针对孔槽内部的夹屑，检测效果最佳。

所述变速箱阀体视觉检测系统是由工作台面1、物料运动机构2、第一视觉检测机构3、第二视觉检测机构4、显示屏5、HMI触摸屏6等组成。

所述工作台面1是水平平面。所述工作台面1定义有X轴方向、Y轴方向、Z轴方向及沿所述Y轴方向布置的初始工位及检测工位。本实施例中，所述X轴方向为左右方向，所述Y轴方向为前后方向，所述Z轴方向为上下方向。

所述物料运动机构2布置于所述工作台面1。所述物料运动机构2处于所述工作台面1的中区。所述物料运动机构2具有物料运动模组21。所述物料运动模组21的运动方向为所述Y轴方向。待检的所述变速箱阀体布置于所述物料运动模组21。待检的所述变速箱阀体由所述物料运动模组21带动，能够往返于所述初始工位与所述检测工位。

所述物料运动模组21的所述Y轴方向的动作可由位移导轨等实现。

较佳地，所述物料运动机构2还具有用于定位待检的所述变速箱阀体的夹紧气缸7和/或定位销8，帮助待检的所述变速箱阀体定位，防止其在移位过程及检测过程中发生位姿变化。

较佳地，还包含有，用于检测其是否摆放到位的传感器9和/或用于检测其是否摆放倾斜的传感器。所述传感器可布置于所述初始工位。若所述传感器报出异常，则表示待检的所述变速箱阀体未按指定照要求摆放，终止后续的正式检测，防止待检的所述变速箱阀体因摆放问题而影响其检测精度。

所述第一视觉检测机构3布置于所述工作台面1。所述第一视觉检测机构3位于所述检测工位的沿所述X轴方向的其中一侧。本实施例中，所述第一视觉检测机构3位于所述工作台面1的左区。所述第一视觉检测机构3具有第一运动模组31、第一工业相机32及第一多角度AOI光源33。所述第一运动模组31的运动方向为所述X轴方向、所述Y轴方向及所述Z轴方向。所述第一工业相机32的拍摄方向朝向所述检测工位。所述第一工业相机32可配有远心镜头。所述第一工业相机32布置于所述第一运动模组31。所述第一工业相机32由所述第一运动模组31带动，能够沿所述X轴方向和/或所述Y轴方向和/或所述Z轴方向进行位置调整，以此执行不同位置、不同景深的拍摄任务。所述第一多角度AOI光源33的出光方向朝向所述检测工位。所述第一多角度AOI光源33具有不同出光角度的AOI光源单元。本实施例中，所述第一多角度AOI光源33定制有三层不同出光角度的AOI光源单元。

所述第一运动模组31的所述X轴方向及所述Y轴方向的动作可由位移导轨等实现，所述第一运动模组31的所述Z轴方向的动作可由顶升气缸等实现。

所述第二视觉检测机构4布置于所述工作平台的所述工作台面1。所述第二视觉检测机构4位于所述检测工位的沿所述X轴方向的另一侧。本实施例中，所述第二视觉检测机构4位于所述工作台面1的右区。所述第二视觉检测机构4具有第二运动模组41、第二工业相机42及第二多角度AOI光源43。所述第二运动模组41的运动方向为所述X轴方向、所述Y轴方向及所述Z轴方向。所述第二工业相机42的拍摄方向朝向所述检测工位。所述第二工业相机42可配有远心镜头。所述第二工业相机42布置于所述第二运动模组41。所述第二工业相机42由所述第二运动模组41带动，能够沿所述X轴方向和/或所述Y轴方向和/或所述Z轴方向进行位置调整，以此执行不同位置、不同景深的拍摄任务。所述第二多角度AOI光源43的出光方向朝向所述检测工位。所述第二多角度AOI光源43具有不同出光角度的AOI光源单元。本实施例中，所述第二多角度AOI光源43定制有三层不同出光角度的AOI光源单元。

所述第二运动模组41的所述X轴方向及所述Y轴方向的动作可由位移导轨等实现，所述第二运动模组41的所述Z轴方向的动作可由顶升气缸等实现。

所述第一工业相机32与所述第二工业相机42能够错时或同时执行拍摄任务。所述第一工业相机32在执行拍摄任务期间，由所述第一多角度AOI光源33和/或所述第二多角度AOI光源43负责打光。所述第二工业相机42在执行拍摄任务期间，由所述第一多角度AOI光源33和/或所述第二多角度AOI光源43负责打光。由上可知，所述第一多角度AOI光源33及所述第二多角度AOI光源43能够共同优化孔槽内部的成像效果。

根据所述变速箱阀体视觉检测系统，变速箱阀体视觉检测过程大致如下：

步骤S1，从待检区中取一待检的所述变速箱阀体摆放至所述初始工位，所述夹紧气缸7伸出夹紧待检的所述变速箱阀体，再通过所述传感器精确判定待检的所述变速箱阀体是否放置到位且有无倾斜情况。若是，则执行步骤S2；若否，则停止后续步骤，重新摆放待检的所述变速箱阀体。

步骤S2，通过所述物料运动模组21将待检的所述变速箱阀体从所述初始工位移至所述检测工位。

步骤S3，核实待检的所述变速箱阀体的工件信息：待检的所述变速箱阀体附有二维码信息，利用所述检测工位的读码器进行解码工作，确认无误后进行正式检测。若所述二维码信息有误，则通过所述物料运动模组21将待检的所述变速箱阀体返回至所述初始工位。

步骤S4，对待检的所述变速箱阀体进行视觉检测：所述第一视觉检测机构3与所述第二视觉检测机构4执行拍摄任务以获取关于待检的所述变速箱阀体的不同位置、不同景深的采样图像，通过多次小区域的分区域的拍摄成像，提升像素精度，尽可能地优化图像效果，使得缺陷更加容易识别。

步骤S5，执行拍摄任务过程中，利用深度学习算法实时分析获取到的所述多采样图像并且将已确定的检测结果显示在显示屏5，供操作员查看。

步骤S6，检测完毕后，通过所述物料运动模组21将待检的所述变速箱阀体从所述检测工位返回至所述初始工位，所述夹紧气缸7缩回，HMI触摸屏6上显示所有的检测结果，操作员根据检测结果进行复核，完成整个流程。

其中NG区有防呆用传感器，在检测到NG品后如果未触发传感器则无法开始下一个工件的检测作业。

以上仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但且不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的后提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.变速箱阀体视觉检测系统，用于检测变速箱阀体的缺陷，其特征在于，包含有，

工作台面，其定义有X轴方向、Y轴方向、Z轴方向及沿所述Y轴方向布置的初始工位及检测工位；

物料运动机构，其布置于所述工作台面，所述物料运动机构具有物料运动模组，所述物料运动模组的运动方向为所述Y轴方向，所述物料运动模组能够带动待检的所述变速箱阀体往返于所述初始工位与所述检测工位；

第一视觉检测机构，其布置于所述工作台面，所述第一视觉检测机构位于所述检测工位的沿所述X轴方向的其中一侧，所述第一视觉检测机构具有第一运动模组、第一工业相机及第一多角度AOI光源，所述第一运动模组的运动方向为所述X轴方向、所述Y轴方向及所述Z轴方向，所述第一运动模组能够对所述第一工业相机沿所述X轴方向和/或所述Y轴方向和/或所述Z轴方向进行位置调整，使其能够对所述检测工位执行不同位置景深的拍摄任务；以及，

第二视觉检测机构，其布置于所述工作台面，所述第二视觉检测机构位于所述检测工位的沿所述X轴方向的另一侧，所述第二视觉检测机构具有第二运动模组、第二工业相机及第二多角度AOI光源，所述第二运动模组的运动方向为所述X轴方向、所述Y轴方向及所述Z轴方向，所述第二运动模组能够对所述第二工业相机沿所述X轴方向和/或所述Y轴方向和/或所述Z轴方向进行位置调整，使其能够对所述检测工位执行不同位置景深的拍摄任务。

2.根据权利要求1所述的变速箱阀体视觉检测系统，其特征在于，所述缺陷为孔槽内部的夹屑、阀体表面的起皮。

3.根据权利要求1所述的变速箱阀体视觉检测系统，其特征在于，还包含有，

传感器，其用于确定待检的所述变速箱阀体的位姿是否准确。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的变速箱阀体视觉检测系统，其特征在于，所述第一工业相机与所述第二工业相机错时执行拍摄任务。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的变速箱阀体视觉检测系统，其特征在于，所述第一工业相机与所述第二工业相机同时执行拍摄任务。

6.根据权利要求4所述的变速箱阀体视觉检测系统，其特征在于，所述第一工业相机在执行拍摄任务期间，由所述第一多角度AOI光源和/或所述第二多角度AOI光源负责打光。

7.根据权利要求4所述的变速箱阀体视觉检测系统，其特征在于，所述第二工业相机在执行拍摄任务期间，由所述第一多角度AOI光源和/或所述第二多角度AOI光源负责打光。

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