一種發(fā)動機缸蓋表面缺陷機器視覺自動檢測設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機器視覺檢測領域，尤其涉及一種基于機器視覺的發(fā)動機缸蓋表面缺陷自動檢測設備。
【背景技術】
[0002]隨著社會經(jīng)濟快速發(fā)展和人民生活水平不斷提高，我國汽車國產(chǎn)化進程不斷加快，汽車消費需求旺盛，汽車保有量保持快速增長趨勢，促使中國成為全球汽車產(chǎn)銷第一大國。發(fā)動機缸蓋鑄件是汽車發(fā)動機的核心零件，發(fā)動機缸體缸蓋作為汽車發(fā)動機的核心零件，也是汽車鑄件中最復雜的批量生產(chǎn)鑄件之一，發(fā)動機的核心技術大都集中體現(xiàn)在缸體缸蓋上。發(fā)動機缸體缸蓋的鑄件是發(fā)動機生產(chǎn)中難度最大，而且最重要的一環(huán)，其質(zhì)量隊發(fā)動機的功率、油耗等性能起到?jīng)Q定性的作用?？梢哉f，缸體缸蓋的鑄造技術體現(xiàn)了發(fā)動機的制造能力，汽車缸體缸蓋鑄件鑄造成套裝備及其制造水平是影響發(fā)動機性能的重要因素之
O
[0003]傳統(tǒng)的檢測方法是采用人工的目視檢測，這種檢測方法不僅費時、效率低下，而且與檢驗員自身的技術水平、肉眼的分辨能力、經(jīng)驗和疲勞等主觀因素有很大的關系，從而使檢測結果缺乏準確性和規(guī)范化，成為制約生產(chǎn)效率和質(zhì)量的一個瓶頸因素。現(xiàn)代化的生產(chǎn)環(huán)境，視覺檢測已成為不可缺少的環(huán)節(jié)。機器視覺技術的迅速發(fā)展，使其在一定程度上可以取代人工視覺完成一些工作，特別在高速、大批量、連續(xù)自動化生產(chǎn)中的質(zhì)量檢查、對象辨識和尺寸測量等人工難以完成的任務中，機器視覺檢測技術與傳統(tǒng)的人工目視檢測相比，具有快速、可靠和準確的優(yōu)點。
[0004]當前的檢測方法是采用人工的目視檢測，這種檢測方法不僅費時、效率低下，而且與檢驗員自身的技術水平、肉眼的分辨能力、經(jīng)驗和疲勞等主觀因素有很大的關系，從而使檢測結果缺乏準確性和規(guī)范化，成為制約生產(chǎn)效率和質(zhì)量的一個瓶頸因素。鑄件表面缺陷自動檢測系統(tǒng)具有自動控制光源、在線定位、多角度提取圖像、傳送帶與采集系統(tǒng)同步控制功能;利用開發(fā)的專用圖像軟件實現(xiàn)缺陷的自動采集、分析、識別；驅(qū)動分離機構實現(xiàn)合格產(chǎn)品和次品的自動分離。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述技術的不足，本發(fā)明提供一種基于機器視覺的發(fā)動機缸蓋表面缺陷自動檢測設備。其目的是利用光學成像、人工智能、圖像處理、模式識別等技術，通過對發(fā)動機缸蓋圖像的采集、處理、識別，實現(xiàn)發(fā)動機缸蓋表面孔洞、裂痕缺陷的準確、快速識別。
[0006]本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術方案是:一種基于機器視覺的鋁型材表面缺陷檢測方法，包括以下步驟:
一種基于機器視覺的發(fā)動機缸蓋表面缺陷自動檢測設備，其特征在于:設備包括所述的發(fā)動機缸蓋抓取機構、傳送機構、成像機構、分揀與警示系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)及控制系統(tǒng)；所述的抓取機構動力由伺服電機、齒輪及鏈條提供，抓取機械手可在X軸與Y軸上移動;所述的缸蓋抓取機構應用定位傳感器確定生產(chǎn)線上的發(fā)動機缸蓋位置，抓取機械手抓取所在位置的發(fā)動機缸蓋，通過X軸移動到傳送平臺上方，使缸蓋置于傳送平臺上;缸蓋位置由所述的定位傳感器確定，反饋到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制伺服電機的，確定抓取機械手的移動速度、抓取時間和抓取位置;所述的伺服電機、定位傳感器、編碼器置于機架上，與電氣控制單元連接，電氣控制單元與工控機連接。
[0007]所述的傳動機構包含傳動平臺、傳送導輥、伺服電機和編碼器，所述的伺服電機應用鏈條與傳動導輥連接，伺服電機控制傳動導輥的轉速，從而控制傳動平臺的移動速度，所述的伺服電機與編碼器連接，編碼器通過電氣控制系統(tǒng)連接到工控機，伺服電機轉動快慢，通過編碼器發(fā)出高低電平的速度觸發(fā)智能相機采集缸蓋圖像。
[0008]所述的成像機構包括智能相機、鏡頭、遮光罩、LED照明光源、光源調(diào)節(jié)器與光學支架;所述的智能相機與鏡頭連接，智能相機連接到圖像采集卡，圖像采集卡置于工控機主板插槽上;所述的光源調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)LED照明光源亮度，智能相機利用LED光源提供的亮度給缸蓋拍照;所述的遮光罩罩在成像機構上面，保障成像系統(tǒng)不受外來因素的干擾;所述的LED照明光源置放在光學支架中，光學支架固定在架構上;所述的編碼器發(fā)出高電平信號，觸發(fā)智能相機米集缸蓋圖像。
[0009]所述的分揀與警示系統(tǒng)包括分揀機、缺陷警示燈、伺服電機和定位傳感器，所述的分揀機和警示燈與控制系統(tǒng)連接，當圖像處理系統(tǒng)識別發(fā)動機缸蓋為次品，發(fā)送觸發(fā)信號給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)接收到觸發(fā)信號，繼電器閉合，警示燈亮;所述的定位傳感器測量到缸蓋的運動位置，反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)觸發(fā)分揀機工作，把缸蓋剔除缸蓋生產(chǎn)線，缸蓋進入廢品區(qū)。
[0010]所述的圖像處理系統(tǒng)包括工控機、圖像采集卡和圖像處理軟件，所述的工控機從圖像采集卡中獲取發(fā)動機缸蓋圖像，圖像處理軟件處理獲取的圖像，識別出合格與次品，并把處理信息分級發(fā)送給控制系統(tǒng)由各級執(zhí)行機構執(zhí)行。
[0011]所述的控制系統(tǒng)用于各級執(zhí)行機構與工控機的連接，并由工控機下達各級執(zhí)行命令，控制系統(tǒng)分發(fā)給個執(zhí)行機構執(zhí)行。
[0012]本發(fā)明專利的優(yōu)點及有益效果分別是:
1.目前，基于機器視覺技術的發(fā)動機缸蓋缺陷檢測方式在國內(nèi)還沒有應用。機器視覺自動化檢測可以更直觀、更準確檢測發(fā)動機缸蓋表面缺陷，避免了人工檢測過程中的一些主觀因素的干擾，同時檢測設備可以檢測不同型號的發(fā)動機缸蓋，保障檢測的準確、可靠、高速。
[0013]2.本發(fā)明的光學支架的位置和高度可調(diào)，根據(jù)發(fā)動機缸蓋型號調(diào)節(jié)智能相機和LED照明光源的位置，以適應不同型號的發(fā)動機缸蓋檢測。
[0014]3.本發(fā)明操作簡單方便、易于安裝，而且成本較低，已用于發(fā)動機缸蓋生產(chǎn)線。
【附圖說明】
[0015]圖1位本發(fā)明的結構原理圖。
[0016]圖2為本發(fā)明的結構示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明的成像系統(tǒng)結構示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明的流程圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明:
如圖1所示整套設備包括工控機(圖像采集與處理系統(tǒng))、成像系統(tǒng)、控制系統(tǒng)與整機機構，圖像采集與處理系統(tǒng)與成像系統(tǒng)連接，成像系統(tǒng)固定在整機機構并在被測物發(fā)動機缸蓋之上，整機上的伺服電機、定位傳感器、編碼器、分揀機構控制單元與控制系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)與工控機連接;通過工控機收發(fā)指令，控制各級執(zhí)行機構。
[0020]如圖2所示為設備各組成部分在整機機構的結構示意圖，包括缸蓋抓取機械手
(3)、傳動及支撐支架(4)、傳送平臺(2)、定位傳感器(5)、光學支架(8)、成像裝置(1)、伺服電機(9)、傳送導輥(7)、整機機架(6)、電氣控制單元(13)、警示裝置(11)及分揀裝置(12);抓取裝置在整機機構前端，并由兩根支撐支架支撐，抓取裝置的X軸使用齒輪齒條聯(lián)動，抓取機械手可在X軸上移動，下端應用齒輪、鏈條和伺服電機連接，伺服電機提供驅(qū)動動力;傳動平臺放在機架前部，下部