剎車片外觀缺陷組合式多光源在線檢測裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種在線檢測裝置及方法，尤其是涉及了一種剎車片外觀缺陷組合式多光源在線檢測裝置及方法，利用機(jī)器視覺技術(shù)來檢測剎車片外觀缺陷。
【背景技術(shù)】
[0002]剎車片是制動器襯片的俗稱，是接觸制動鼓(盤)的摩擦材料。當(dāng)駕駛員有剎車行為時(shí)，剎車片受到壓力，與制動鼓(盤)產(chǎn)生摩擦力，從而達(dá)到車輛減的目的。剎車片是車輛制動系統(tǒng)重要的安全件，其質(zhì)量好壞直接影響車輛的制動性能，關(guān)系到車輛駕乘人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。
[0003]在工業(yè)生產(chǎn)線上，為了滿足生產(chǎn)速度和產(chǎn)品質(zhì)量的雙向要求，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。對于剎車片這種缺陷種類繁多，缺陷不明顯的對象來說，人工檢測需通過手摸、目視、光照反射、光照投影等方法檢測剎車片的表面缺陷。由于質(zhì)檢工人的視覺疲勞、情緒波動等因素使得傳統(tǒng)方法便存在質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)客觀性較差且、檢測速度慢、效率低，難以完成每分鐘幾十個(gè)的檢測速度，并且檢測結(jié)果受檢測人員主管影響較大，同時(shí)針對剎車片這種檢測項(xiàng)目較多的檢測對象，傳統(tǒng)的機(jī)器視覺檢測只能檢測某一類缺陷，而多工位檢測系統(tǒng)設(shè)備成本高、效率低，所以，在剎車片生產(chǎn)行業(yè)急切需要一種組合式多光源外觀缺陷在線檢測裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決【背景技術(shù)】中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供了一種剎車片外觀缺陷組合式多光源在線檢測裝置及方法，可用于對生產(chǎn)線上的剎車片外觀缺陷檢測進(jìn)行非接觸無損在線檢測。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一、一種剎車片外觀缺陷組合式多光源在線檢測裝置:
[0007]包括用于傳輸剎車片的傳送帶、直流電機(jī)及調(diào)速器、次品收料盒、光電開關(guān)、空氣壓縮機(jī)、電磁閥和氣動推桿；直流電機(jī)及調(diào)速器與傳送帶一側(cè)的主動軸連接驅(qū)動旋轉(zhuǎn)而帶動傳送帶運(yùn)行，支架豎直固定安裝在放置于地面的基座上，支架位于傳送帶側(cè)方，傳送帶上方的支架上安裝有工業(yè)相機(jī)模塊、同軸光源模塊和環(huán)形光源模塊，傳送帶上下帶面之間安裝有背光光源模塊；
[0008]傳送帶上帶面一側(cè)邊沿附近安裝有用于推動不合格剎車片的氣動推桿，氣動推桿位于環(huán)形光源模塊正下方，傳送帶上帶面另一側(cè)邊沿安裝有用于容置不合格剎車片的次品收料盒，光電開關(guān)通過光電開關(guān)架安裝在氣動推桿頂部，氣動推桿經(jīng)電磁閥與空氣壓縮機(jī)連接。
[0009]所述的工業(yè)相機(jī)模塊包括工業(yè)相機(jī)、快裝板、相機(jī)固定塊以及用于上下和水平調(diào)節(jié)工業(yè)相機(jī)高度的相機(jī)調(diào)節(jié)裝置，工業(yè)相機(jī)通過快裝板安裝在相機(jī)調(diào)節(jié)裝置上，相機(jī)調(diào)節(jié)裝置底座與相機(jī)固定塊固定連接，相機(jī)固定塊通過連接塊桿結(jié)構(gòu)固定安裝在支架上；所述的同軸光源模塊包括同軸光源和同軸光源固定塊，同軸光源通過螺栓固定安裝在同軸光源固定塊上，同軸光源固定塊通過連接塊桿結(jié)構(gòu)固定安裝在支架上；所述的環(huán)形光源模塊包括環(huán)形光源和環(huán)形光源固定塊，環(huán)形光源通過螺栓固定安裝在環(huán)形光源固定塊上，環(huán)形光源固定塊通過連接塊桿結(jié)構(gòu)固定安裝在支架上；所述的背光光源模塊包括背光光源和背光光源固定塊，背光光源通過螺栓固定安裝在背光光源固定塊上，背光光源固定塊通過連接塊桿結(jié)構(gòu)固定安裝在支架上，光光源29通過連接塊桿結(jié)構(gòu)穿過水平通槽；所述工業(yè)相機(jī)、同軸光源、環(huán)形光源與背光光源依次同軸安裝，工業(yè)相機(jī)朝向正下方。
[0010]所述的相機(jī)調(diào)節(jié)裝置包括y向固定塊、y向滑條、x向固定塊和x向滑條，快裝板與水平的X向滑條固定連接，X向滑條嵌入到X向固定塊上水平的燕尾槽中形成滑動副，X向固定塊與I向滑條固定鏈接，y向滑條上開有的燕尾槽與I向固定塊配合相嵌形成滑動副，y向固定塊與相機(jī)固定塊固定連接。
[0011]還包括PLC控制器、繼電器模塊和計(jì)算機(jī)，直流電機(jī)及調(diào)速器、同軸光源、環(huán)形光源和背光光源均通過繼電器模塊與PLC控制器連接，光電開關(guān)、電磁閥均與PLC控制器連接，工業(yè)相機(jī)和PLC控制器均與計(jì)算機(jī)連接。
[0012]所述的工業(yè)相機(jī)為工業(yè)級面陣cmos相機(jī)。
[0013]所述的傳送帶的帶面采用透明材質(zhì)。
[0014]剎車片在工業(yè)相機(jī)視野里占2/3_3/4，同軸光源模塊位于工業(yè)相機(jī)下方，其光軸與工業(yè)相機(jī)鏡頭光軸重合，且同軸光源可均勻照射剎車片及其周邊范圍，其光軸與工業(yè)相機(jī)光軸重合。所述環(huán)形光源模塊位于同軸光源模塊下方合適位置，其光軸與同軸光源光軸重合，且環(huán)形光源可照射剎車片兩端邊緣。背光光源模塊位于環(huán)形光源模塊下方、其光軸與環(huán)形光源光軸重合。
[0015]二、一種剎車片外觀缺陷組合式多光源在線檢測方法:
[0016]I)采用上述裝置，先對工業(yè)相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定；
[0017]2)通過標(biāo)定后的工業(yè)相機(jī)采集合格剎車片的正面圖像進(jìn)行處理后制作剎車片模板，合格剎車片的正面圖像包括輪廓圖像及兩端邊緣圖像，剎車片模板用于后續(xù)步驟檢測剎車片外觀缺陷的匹配；
[0018]3)剎車片由傳送帶傳輸，當(dāng)剎車片傳輸?shù)焦怆婇_關(guān)處時(shí)被檢測到，PLC控制器控制直流電機(jī)停止轉(zhuǎn)動；
[0019]4)PLC控制器通過控制背光光源和工業(yè)相機(jī)采集剎車片的輪廓圖像，經(jīng)圖像處理后根據(jù)檢測結(jié)果通過氣動推桿對該剎車片進(jìn)行處理；
[0020]5)PLC控制器通過控制環(huán)形光源和工業(yè)相機(jī)采集剎車片的兩端邊緣圖像，經(jīng)圖像處理后根據(jù)檢測結(jié)果通過氣動推桿對該剎車片進(jìn)行處理；
[0021]PLC控制器通過控制同軸光源和工業(yè)相機(jī)采集剎車片的表面圖像，經(jīng)圖像處理后根據(jù)檢測結(jié)果通過氣動推桿對該剎車片進(jìn)行處理；
[0022]PLC控制器控制關(guān)閉同軸光源，控制開啟直流電機(jī)，直流電機(jī)帶動傳送帶向左側(cè)傳輸，完成剎車片多種缺陷的在線檢測。
[0023]所述的步驟4)具體如下:PLC控制器控制開啟背光光源，PLC控制器觸發(fā)工業(yè)相機(jī)采集剎車片的輪廓圖像，對采集到的輪廓圖像進(jìn)行處理，獲得剎車片輪廓是否完整的結(jié)果:若剎車片輪廓完整，則繼續(xù)進(jìn)行下一步驟，否則PLC控制器控制氣動推桿推動剎車片進(jìn)入次品收料盒，返回步驟3)進(jìn)行下一剎車片的檢測。
[0024]所述的步驟5)具體如下:PLC控制器控制關(guān)閉背光光源，控制開啟環(huán)形光源，PLC控制器觸發(fā)工業(yè)相機(jī)采集剎車片的兩端邊緣圖像，對采集到的兩端邊緣圖像進(jìn)行處理，獲得剎車片兩端邊緣的鋼印字符是否完整的結(jié)果:若剎車片兩端邊緣的鋼印字符完整，則繼續(xù)進(jìn)行下一步驟，否則PLC控制器控制氣動推桿推動剎車片進(jìn)入次品收料盒，返回步驟3)進(jìn)行下一剎車片的檢測。
[0025]所述的步驟6)具體如下:PLC控制器控制關(guān)閉環(huán)形光源，控制開啟同軸光源，PLC控制器觸發(fā)工業(yè)相機(jī)采集剎車片的表面圖像，對采集到的表面圖像進(jìn)行處理后，獲得剎車片表面的缺陷尺寸是否合格的結(jié)果:若剎車片表面的缺陷尺寸合格，則繼續(xù)進(jìn)行下一步驟，否則PLC控制器控制氣動推桿推動剎車片進(jìn)入次品收料盒，返回步驟3)進(jìn)行下一剎車片的檢測。
[0026]本發(fā)明通過安裝在傳送帶后橫梁上方的光電開關(guān)檢測轉(zhuǎn)動中的傳送帶上是否存在剎車片，若存在則PLC控制器控制傳送帶停止傳送，通過PLC控制器依次開啟組合式多光源視覺檢測架上的光源，開啟光源的同時(shí)觸發(fā)組合式多光源視覺檢測架上的工業(yè)相機(jī)拍照，并傳輸至計(jì)算機(jī)，通過圖像處理程序判斷剎車片是否存在外觀缺陷，若存在則與PLC控制器通訊，通過PLC控制器控制氣動推桿將剎車片推至次品收料盒，若不存在外觀缺陷則沿傳送帶繼續(xù)向前傳送。
[0027]與【背景技術(shù)】相比，本發(fā)明具有的有益效果是:
[0028]本發(fā)明構(gòu)成了完整的剎車片表面缺陷自動檢測流水線，取代原來低可靠性、低效率的人工檢測，使原來復(fù)雜的檢測過程能在一條自動檢測流水線上自動完成。
[0029]本發(fā)明可通過不同光源的設(shè)置檢測剎車片表面不同種類的缺陷，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線檢測，改善了以往多工位檢測占地多、效率低的不足，實(shí)現(xiàn)了