[发明专利]一种工件缺陷自动检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及工件缺陷检测技术领域，特别涉及一种工件缺陷自动检测系统及方法。

背景技术

采用面阵工业相机可以直接获取工件表面数字图像，进而实现工件表面缺陷检测，目前，工件表面缺陷已可实现自动检测。但是，如轴孔类工件，对工件内部缺陷检测也是工业生产中必不可少的一个环节，然而，由于工件内部数字图像获取复杂，目前，工件内部缺陷检测自动化程度不高。

发明内容

本发明目的是提供一种工件缺陷自动检测系统及方法，解决现有技术中存在的上述问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种工件缺陷自动检测系统，包括底座，所述底座上垂直设置有线性导轨，所述线性导轨相对所述底座的另一端固定设置有内窥镜，所述内窥镜外接工业相机；所述线性导轨上位于所述内窥镜和所述底座之间的位置设置有运动平台，所述运动平台上设置有用于夹持待检测工件的夹具，所述运动平台还包括垂直运动控制器和旋转运动控制器；所述系统还包括总控制器和机械臂，所述总控制器分别与所述工业相机、垂直运动控制器、旋转运动控制器和机械臂电连接。

本发明的有益效果是：采用内窥镜采集待检测工件内部光学图像，工业相机将采集的光学图像转换为数字图像，并且，根据内窥镜的物镜视角大小及待检测工件内部检测区域大小，对待检测工件进行预设次数旋转图像采集，实现待检测工件内部检测区域全部数字图像的获取；基于获取的数字图像分析待检测工件是否存在缺陷，实现待检测工件内部缺陷自动化检测。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述内窥镜为硬管内窥镜；所述工业相机固定在所述硬管内窥镜上方，通过视频成像转接口采集所述硬管内窥镜的目镜中的光学图像。

采用上述进一步方案的有益效果是，硬管内窥镜成像效果优于光纤内窥镜，且成本较低，适用于苛刻的工业检测环境，内部集成柔性导光光缆将照明光传导到镜头顶端，保证检测区域的照明亮度。

进一步，所述系统还包括镜头定位器，所述镜头定位器固定设置在所述线性导轨上，用于固定所述硬管内窥镜的物镜的位置。

采用上述进一步方案的有益效果是，固定硬管内窥镜的物镜，防止物镜出现位置偏差。

进一步，所述线性导轨上设置有直线光栅尺，所述直线光栅尺与所述总控制器电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，直线光栅尺、总控制器和垂直运动控制器构成闭环位置控制系统，提高待检测工件在线性导轨上的位置精度。

进一步，所述总控制器包括图像分析仪和PLC(可编程逻辑控制器)，所述工业相机、图像分析仪、PLC依次首尾电连接形成回路，所述直线光栅尺、PLC、垂直运动控制器依次电连接，所述PLC还分别与所述旋转运动控制器和机械臂电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，PLC功能强，性价比高，硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强。

本发明的另一技术方案如下：

一种工件缺陷自动检测方法，采用上述系统，所述方法包括如下步骤：

步骤1，总控制器驱动机械臂将待检测工件安装于夹具上；

步骤2，总控制器发送垂直运动信号至垂直运动控制器，垂直运动控制器驱动运动平台垂直运动，使所述待检测工件位于检测水平位置；

步骤3，总控制器发送旋转运动信号至旋转运动控制器，旋转运动控制器驱动运动平台旋转预设角度，使所述待检测工件旋转所述预设角度；

步骤4，总控制器驱动工业相机采集内窥镜中的光学图像；工业相机将采集的光学图像转换为数字图像，并将所述数字图像传输至总控制器；

步骤5，总控制器根据所述数字图像，分析所述待检测工件是否存在缺陷；

是，则输出不合格结果，结束所述待检测工件的检测；并驱动机械臂取下所述待检测工件，取新的待检测工件；返回执行步骤1；

否，则判断所述待检测工件是否已旋转预设次数；是，则输出合格结果，结束所述待检测工件的检测；并驱动机械臂取下所述待检测工件，取新的待检测工件；返回执行步骤1；否，则返回执行步骤3。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述线性导轨上设置有直线光栅尺；所述步骤2具体实现包括如下步骤：

步骤a21，总控制器发送垂直运动信号至垂直运动控制器，垂直运动控制器驱动运动平台垂直运动；

步骤a22，直线光栅尺检测所述待检测工件位置坐标，并将所述位置坐标传输至总控制器；