[发明专利]基于机器视觉的钣金冲孔生产线冲孔缺陷检测装置与方法

说明书

本发明公开了一种基于机器视觉的钣金冲孔生产线冲孔缺陷检测装置及方法，装置主要由在线检测端和PC控制端组成。在线检测端内安装着线阵扫描式CCD相机，其下连接了两个相互平行有一定间隔的滑杠，间隔的正下方装有一向上打光的平行光源LED灯，上支架与下支架联合作用可以调节在线检测端的高度并起支撑作用。本发明利用了钣金件与其冲孔部位在可见光下具有不同的颜色空间特征，基于机器视觉技术，自动识别钣金冲孔的形状位置信息，从而判断钣金冲孔是否满足加工要求。利用机器视觉的方法进行检测，较其他方法而言，快捷无污染，对测量物无损，属于无损检测的方式。

技术领域

本发明涉及机器视觉领域，尤其涉及一种基于机器视觉的钣金冲孔生产线冲孔缺陷检测装置与方法。

背景技术

冲孔一直是钣金类材料的主要加工方式。现代的钣金类加工方式基本为自动送料的连续加工，即生产线的方式，所以冲床冲头会长时间在高压状态下工作；且冲压的冲头为适应现代的精加工，一般较小，所以冲压时难免会出现高温软化，或折断的现象，从而导致后续的钣金加工的冲孔出现一定的形位公差，甚至严重不合格等，当生产一定量之后，才可能被察觉，甚至位置公差等很难被工人察觉，容易造成企业严重的经济损失。现有的钣金冲孔检测主要有以下几种：传统目视法即利用肉眼观察的方式检验钣金冲孔是否有缺陷，这种方式对于较小的形状公差和位置公差等就很难察觉，对于一些安装具有一定精确度要求的钣金件来说，这是相当致命的；超声波检测，即借助超声波探头，发出声波检测金属表面，遇到缺陷后产生反射波，在荧屏上形成脉冲波形，然后根据波形特征判断缺陷位置和大小，该方法需要一定的专业性工人去判断，缺乏推广性；扫描电子显微镜检测即利用扫描电子显微镜观察钣金冲孔端口组织，该方法主要用于航天领域与精密加工方面，能观测出极其微观的缺陷，精度极高，然其应用需要较昂贵的仪器设备和专业技术支持，存在操作费用高及要求工作人员的专业素质高等缺陷。基于机器视觉的方法即利用机器视觉技术，通过设计相应的识别算法，能很好得识别钣金冲孔的缺陷，在线实时能力好，精度始终，实现难度低，操作方便。

基于机器视觉的在线检测系统，通过计算机检测产品图像中的异常，达到自动检测的目的。目前对图像缺陷的检测算法有很多，如开运算、闭运算、亚像素边缘检测、几何变换、几何特征匹配、Hu不变矩轮廓匹配等。现有图像识别算法存在以下不足：

上述算法虽然有不错的检测效果，但算法复杂、计算速度慢，不能满足高速运动生产线的实时缺陷检测需求。

上述算法针对钣金冲孔的缺陷类型在检测效果和检测精度方面有较大的滞后性，不适于此类产品的检测。

发明内容

本发明的目的在于克服现有设计的不足，提供了一种基于机器视觉的钣金冲孔生产线冲孔缺陷检测装置与方法。

为实现上述目的，本发明技术解决方案如下：

一种基于机器视觉的钣金冲孔生产线冲孔缺陷检测装置，主要由在线检测端(1)和PC控制端(7)组成，所述在线检测端(1)通过可调节支架支撑，所述在线检测端(1)内安装有线阵扫描式CCD相机(13)，所述线阵扫描式CCD相机(13)下方连接有两个相互平行有一定间隔的滑杠(2)，间隔的正下方装有一向上打光的平行光源LED灯(3)；所述PC控制端(7)内部装有工控机，上部集成有人机交互端；所述在线检测端(1)与工控机相连，所述工控机与人机交互端通信。

优选地，所述人机交互端由键盘(8)、鼠标(9)及显示器(10)组成。

优选地，所述伸缩支架包括上支架(4)和下支架(5)，所述下支架(5)能够在上支架(4)内伸缩调节。

优选地，所述滑杆(2)之间间隔为20-50cm。

一种基于机器视觉的钣金冲孔生产线冲孔缺陷检测方法，包括以下步骤：