本發(fā)明涉及自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氣彈簧桿的表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

氣彈簧(gas spring)是一種可以起支撐、緩沖、制動(dòng)、高度調(diào)節(jié)及角度調(diào)節(jié)等功能的配件。它在醫(yī)療設(shè)備、汽車(chē)、家具、紡織設(shè)備、加工行業(yè)等領(lǐng)域都得到了廣泛地應(yīng)用。高質(zhì)量的氣彈簧產(chǎn)品應(yīng)具有良好的密封性(不滴漏) 、內(nèi)阻小(壓縮力小)且有足夠的回彈力、適宜的回彈速度、足夠的鎖緊力等。因此對(duì)其彈簧桿質(zhì)量要求很高。

在工業(yè)生產(chǎn)線上，為了滿足生產(chǎn)速度和產(chǎn)品質(zhì)量的要求，需要配合生產(chǎn)線上的各個(gè)流程做好外觀、尺寸等性能指標(biāo)的檢測(cè)?，F(xiàn)有的檢測(cè)方法為人工手動(dòng)檢測(cè)。對(duì)于氣彈簧桿這種參數(shù)多、外觀缺陷不明顯的對(duì)象來(lái)說(shuō)，人工檢測(cè)氣彈簧桿表面缺陷是通過(guò)手摸、目視、光照反射、光照投影等方法進(jìn)行檢查。

上述手工檢測(cè)的方法的整體檢測(cè)效率較低，而且對(duì)于各個(gè)工人的工作強(qiáng)度較大。檢測(cè)工人容易受到其他外界因素，例如疲勞等的影響，容易出現(xiàn)漏檢誤檢的現(xiàn)象，檢查精確度不高，對(duì)最終的產(chǎn)品質(zhì)量造成影響。尤其是在大批量的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，檢測(cè)速度和精確度都很難滿足要求。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種氣彈簧桿的表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法，旨在解決現(xiàn)有的人工檢測(cè)方式檢測(cè)效率低，精確度不高，工人工作強(qiáng)度大的問(wèn)題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案：

一種氣彈簧桿表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，包括機(jī)架及上位機(jī)控制系統(tǒng)，其中，還包括：一同軸環(huán)形光源，所述同軸環(huán)形光源固定在所述機(jī)架上，以待檢測(cè)氣彈簧桿工位為中心設(shè)置；若干用于采集圖像信息的工業(yè)相機(jī)，所述工業(yè)相機(jī)沿所述同軸環(huán)形光源的圓周方向均勻設(shè)置，通過(guò)一相機(jī)連接塊固定在所述機(jī)架上；

所述同軸環(huán)形光源均勻照射所述工業(yè)相機(jī)的圖像采集區(qū)域，所述工業(yè)相機(jī)采集氣彈簧桿的圓周表面圖像；

一推料機(jī)構(gòu)，所述推料機(jī)構(gòu)用于將氣彈簧桿工件推入和推出所述工業(yè)相機(jī)形成的氣彈簧桿表面檢測(cè)工位。

所述的氣彈簧桿表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述工業(yè)相機(jī)設(shè)置為4個(gè)，每個(gè)工業(yè)相機(jī)間隔90°，沿待檢測(cè)氣彈簧桿的表面圓周方向設(shè)置。

所述的氣彈簧桿表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述推料機(jī)構(gòu)步進(jìn)式推進(jìn)待檢測(cè)氣彈簧桿工件穿過(guò)所述氣彈簧桿表面檢測(cè)工位。

所述的氣彈簧桿表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述工業(yè)相機(jī)的圖像采集區(qū)域的軸向方向長(zhǎng)度為10mm。

所述的氣彈簧桿表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述同軸環(huán)形光源通過(guò)螺栓固定在一同軸光源固定塊上；所述同軸光源固定塊通過(guò)光源連接塊固定在所述機(jī)架的預(yù)定位置上。

一種應(yīng)用如上所述的氣彈簧桿表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)的氣彈簧桿表面檢測(cè)方法，其中，所述方法包括：

A、通過(guò)所述工業(yè)相機(jī)采集標(biāo)準(zhǔn)氣彈簧桿工件的圓周表面圖像作為模板，存儲(chǔ)到上位機(jī)控制系統(tǒng)中；

B、通過(guò)工業(yè)相機(jī)采集待檢測(cè)氣彈簧桿工件的圓周表面圖像，并上傳至所述上位機(jī)控制系統(tǒng)中；

C、通過(guò)所述上位機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)所述圓周表面圖像進(jìn)行預(yù)處理；

D、基于預(yù)定的圖像匹配算法，判斷預(yù)處理后的圓周表面圖像和模板的匹配程度是否滿足預(yù)定的要求。

所述的氣彈簧桿表面檢測(cè)方法，其中，所述步驟B具體包括：

推料機(jī)構(gòu)每次將待檢測(cè)氣彈簧桿工件推進(jìn)10mm，所述工業(yè)相機(jī)每隔10mm獲取一次待檢測(cè)氣彈簧桿工件的圓周表面圖像，直至待檢測(cè)氣彈簧桿的圓周表面圖像全部獲取完畢。

有益效果：本發(fā)明提供的一種氣彈簧桿的表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法，利用機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)線上的氣彈簧桿桿表面缺陷的非接觸無(wú)損在線自動(dòng)檢測(cè)，整個(gè)檢測(cè)過(guò)程為自動(dòng)化操作過(guò)程，檢測(cè)效率高，檢測(cè)的精度和穩(wěn)定性均能夠得到很好的保障，相對(duì)于傳統(tǒng)的人工檢測(cè)，節(jié)省了空間，減少了設(shè)備成本，提高了工作效率和精確度，能夠很好的適應(yīng)大批量的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例的氣彈簧桿的表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例的氣彈簧桿的表面缺陷其檢測(cè)方法的方法流程圖。

圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例的氣彈簧桿的表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)的推料機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種氣彈簧桿的表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

在本發(fā)明具體實(shí)施例中，所述氣彈簧桿多工位在線自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備包括：機(jī)架10及上位機(jī)控制系統(tǒng)。

如圖1所示，所述表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)包括：同軸環(huán)形光源100，若干用于采集圖像信息的工業(yè)相機(jī)200以及推料機(jī)構(gòu)300。具體的，所述工業(yè)相機(jī)為工業(yè)級(jí)面陣CMOS相機(jī)。

所述同軸環(huán)形光源100固定在所述機(jī)架10上，以待檢測(cè)氣彈簧桿工件為中心設(shè)置。所述工業(yè)相機(jī)200沿所述同軸環(huán)形光源的圓周方向均勻設(shè)置，通過(guò)一相機(jī)連接塊210固定在所述機(jī)架10上。

呈圓周方向設(shè)置的工業(yè)相機(jī)200采集在表面檢測(cè)工位中的氣彈簧桿的圓周表面圖像。所述同軸環(huán)形光源100均勻照射所述工業(yè)相機(jī)的圖像采集區(qū)域，以保證采集的圖像質(zhì)量，以便于后續(xù)的處理操作。

在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，所述推料機(jī)構(gòu)300將氣彈簧桿工件推入所述工業(yè)相機(jī)200形成的氣彈簧桿表面檢測(cè)工位。在檢測(cè)完成后，推料機(jī)構(gòu)300將氣彈簧桿工件推出表面檢測(cè)工位。

工業(yè)相機(jī)200與上位機(jī)控制系統(tǒng)連接，其采集獲得的圖像可以傳輸至上位機(jī)控制系統(tǒng)中。由上位機(jī)通過(guò)機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)（包括邊緣檢測(cè)、特征提取等），完成對(duì)氣彈簧桿的表面缺陷檢測(cè)，判斷氣彈簧桿是否合格。

具體的，如圖1所示，所述工業(yè)相機(jī)200設(shè)置為4個(gè)。每個(gè)工業(yè)相機(jī)之間間隔90°，沿待檢測(cè)氣彈簧桿的表面圓周方向設(shè)置，從而360°的采集氣彈簧桿工件的圓周表面圖像。

在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，由于氣彈簧桿工件的軸向長(zhǎng)度較長(zhǎng)，所述推料機(jī)構(gòu)步進(jìn)式推進(jìn)待檢測(cè)氣彈簧桿工件穿過(guò)所述氣彈簧桿表面檢測(cè)工位，工業(yè)相機(jī)每次僅采集一定寬度的圓周表面圖像進(jìn)行表面檢測(cè)。更具體的，所述工業(yè)相機(jī)的圖像采集區(qū)域的軸向方向長(zhǎng)度為10mm。即所述推料機(jī)構(gòu)每次均向前推進(jìn)10mm，直至整個(gè)氣彈簧桿工件的表面缺陷檢測(cè)完畢。當(dāng)然，若在某次檢測(cè)過(guò)程中，上位機(jī)控制系統(tǒng)檢測(cè)到氣彈簧桿工件存在表面缺陷時(shí)，表明氣彈簧桿工件存在表面缺陷，即可停止檢測(cè)，由推料機(jī)構(gòu)將氣彈簧桿直接推出，不需要繼續(xù)進(jìn)行檢測(cè)。

更具體的，所述同軸環(huán)形光源100通過(guò)螺栓固定在一同軸光源固定塊102上。所述同軸光源固定塊通過(guò)光源連接塊固定在所述機(jī)架的預(yù)定位置上，均勻的照亮圖像采集的區(qū)域以獲得足夠的清晰的圖像信息。

在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，如圖3所示，所述推料機(jī)構(gòu)300可以包括：推料導(dǎo)向滑軌310，推料滑塊320，驅(qū)動(dòng)電機(jī)340以及皮帶傳動(dòng)裝置330。推料滑塊320與驅(qū)動(dòng)電機(jī)340之間通過(guò)皮帶傳動(dòng)裝置330連接。在驅(qū)動(dòng)電機(jī)340的驅(qū)動(dòng)下，沿推料導(dǎo)向滑軌往復(fù)移動(dòng)，推動(dòng)氣彈簧桿工件進(jìn)入到預(yù)定的位置，執(zhí)行對(duì)應(yīng)的檢測(cè)操作。上位機(jī)控制系統(tǒng)通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)340的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于氣彈簧桿工件位置的控制。

本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用如上所述的氣彈簧桿表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)的氣彈簧桿表面檢測(cè)方法。如圖2所示，所述方法包括如下步驟：

S100、通過(guò)所述工業(yè)相機(jī)采集標(biāo)準(zhǔn)氣彈簧桿工件的圓周表面圖像作為模板，存儲(chǔ)到上位機(jī)控制系統(tǒng)中。

S200、通過(guò)工業(yè)相機(jī)采集待檢測(cè)氣彈簧桿工件的圓周表面圖像，并上傳至所述上位機(jī)控制系統(tǒng)中。

S300、通過(guò)所述上位機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)所述圓周表面圖像進(jìn)行預(yù)處理。

S400、基于預(yù)定的圖像匹配算法，判斷預(yù)處理后的圓周表面圖像和模板的匹配程度是否滿足預(yù)定的要求。

具體的，所述步驟S200具體包括：推料機(jī)構(gòu)每次將待檢測(cè)氣彈簧桿工件推進(jìn)10mm，所述工業(yè)相機(jī)每隔10mm獲取一次待檢測(cè)氣彈簧桿工件的圓周表面圖像，直至待檢測(cè)氣彈簧桿的圓周表面圖像全部獲取完畢。

可以理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及本發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。