CN103743759B - 一种磁瓦均匀成像装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁瓦均匀成像装置，包括相机、光源组件、支架组件以及相机直线运动组件，所述光源组件与安装板固定连接，所述相机通过相机直线运动组件与安装板连接，所述安装板通过滑动机构与支架组件连接，所述相机与光源组件配合对磁瓦进行均匀成像。本发明主要完成对磁瓦前后端面及其倒角面、磁瓦左右两侧外弧面垂直倒角面的图像采集工作，通过光源组件、支架组件以及相机直线运动组件的配合，能够控制磁瓦前后端面及其倒角面的照度，根据不同成像工位，一次成像可分别获得前端面及其倒角面、后端面及其倒角面、左侧外弧面垂直倒角面和右侧外弧面垂直倒角面清晰稳定的图像，减少了成像工位，降低了图像数据处理量，提高了实时在线处理速度。

Description

一种磁瓦均匀成像装置

技术领域

本发明涉及机械工程照明技术领域，特别涉及一种用于磁瓦检测的磁瓦均匀成像装置。

背景技术

在基于机器视觉的磁瓦表面缺陷检测方法中，主要包括磁瓦图像获取、图像预处理、特征提取与选择、模式分类四个基本步骤。成像质量是机器视觉应用***成败的关键。一个好的成像***应尽可能获取高质量的图像，尽可能突出检测目标的特征，以降低图像的处理难度，提高图像的处理速度。

一般来说，一套机器视觉***是专为某型号产品设计的，在光源配置、机械设计和算法设计等方面都存在特定性，很难做到一套机器视觉***检测多种差异较大的产品。而磁瓦是典型的单件薄利、大批量生产的产品。由于磁瓦种类规格繁多，尺寸及形状差异很大，检测面多，生产节拍很快，产量很高，加之磁瓦本身缺陷种类很多（主要包括裂纹、崩烂、倒角、欠磨、起级和夹层等），有些缺陷特征也不明显。这些原因都导致了基于机器视觉的磁瓦表面缺陷检测方法极其困难。基于机器视觉的磁瓦表面缺陷检测方法难于取得进展的一个重要原因就是磁瓦成像***难以适应磁瓦形状和尺寸的多样性。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述存在的问题，提供一种适应多种磁瓦规格的均匀成像装置，根据不同成像工位，使磁瓦在相机内一次成像可分别获得前端面及其倒角面、后端面及其倒角面、左侧外弧面垂直倒角面和右侧外弧面垂直倒角面清晰稳定的图像，减少成像工位，降低图像数据处理量，提高磁瓦实时在线检测速度。

本发明的技术方案是这样实现的：一种磁瓦均匀成像装置，其特征在于：包括相机、光源组件、支架组件以及相机直线运动组件，所述光源组件与安装板固定连接，所述相机通过相机直线运动组件与安装板连接，所述安装板通过滑动机构与支架组件连接，所述相机与光源组件配合对磁瓦进行均匀成像；所述相机直线运动组件包括与安装板固定连接的底板、驱动机构、直线导轨以及滑块，所述驱动机构包括带刹车的步进电机、与带刹车的步进电机动力输出端连接的同步带轮、设置在底板上的滚轮以及绕接在同步带轮和滚轮上且两端通过皮带连接块连接的同步带，在所述底板上沿直线导轨四周加工有作为同步带运动空间的槽，所述滑块与皮带连接块连接，且沿固定在底板上的直线导轨作直线运动，所述相机通过支架与滑块连接。

本发明所述的磁瓦均匀成像装置，其所述光源组件包括灯罩、与灯罩底部连接的灯罩底板以及设置在灯罩底板上、分布在灯罩底部内侧的弧形光源组，在所述灯罩顶部设置有相机成像开口，在所述灯罩内设置有与调节机构连接的遮光板，所述遮光板在调节机构作用下沿相机运动方向移动。

本发明所述的磁瓦均匀成像装置，其所述调节机构包括调节杆、安装套以及锁紧螺钉，所述安装套连接在灯罩上、相机成像开口一侧，所述调节杆一端与遮光板连接，所述锁紧螺钉与安装套通过螺纹连接，其端部抵靠在调节杆的限位槽中，用于对调节杆进行限位和锁紧固定。

本发明所述的磁瓦均匀成像装置，其所述滑块通过过渡连接块与支架连接，所述支架通过相机安装座与相机连接，在所述过渡连接块上设置有原点定位板和限位板，在所述底板上设置有与原点定位板对应配合的光电开关以及与限位板对应配合的限位开关。

本发明所述的磁瓦均匀成像装置，其所述支架组件包括前立板、滑槽板、后立板以及横板，在所述滑槽板上设置有滑槽，所述安装板通过滑动机构与滑槽板滑动连接。

本发明所述的磁瓦均匀成像装置，其所述滑动机构包括转接板、压块以及连接板，所述连接板一端与安装板固定连接，其另一端通过转接板与压块连接在滑槽板的滑槽处。

本发明主要完成对磁瓦前后端面及其倒角面、磁瓦外弧面垂直倒角面的图像采集工作，其中相机直线运动组件与光源组件能够作为一个整体在支架组件上根据检测磁瓦型号的不同作适应性的移动，同时相机直线运动组件又能够相对于光源组件作直线运动，而且通过手动调节光源组件中遮光板的位置，能够控制磁瓦前后端面及其倒角面的照度比例，一次成像即可获得磁瓦前端面及其倒角面和磁瓦后端面及其倒角面清晰稳定的图像，减少成像工位，降低图像数据处理量，提高磁瓦实时在线检测速度。

附图说明

图1是一种典型磁瓦。

图2是另一种典型磁瓦。

图3是本发明的主视图。

图4是图3的左视图。

图5是图3的俯视图。

图6是本发明中光源组件的结构示意图。

图7是本发明使用状态的俯视图。

图中标记：1为相机，2为安装板，3为灯罩，4为灯罩底板，5为相机成像开口，6为遮光板，7为调节杆，8为安装套，9为锁紧螺钉，10为底板，11为直线导轨，12为滑块，13为带刹车的步进电机，14为同步带轮，15为滚轮，16为皮带连接块，17为同步带，18为支架，19为过渡连接块，20为原点定位板，21为限位板，22为光电开关，23为限位开关，24为前立板，25为滑槽板，26为后立板，27为横板，28为转接板，29为压块，30为连接板，31为相机安装座，32为磁瓦输送线，33为右端面，34为后端面，35为外弧面，36为左端面，37为倒角面，38为内弧面，39为前端面，40为左侧外弧面垂直倒角面，41为右侧外弧面垂直倒角面。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图3、4和5所示，一种磁瓦均匀成像装置，包括相机1、光源组件、支架组件以及相机直线运动组件，所述光源组件与安装板2固定连接，所述相机1通过相机直线运动组件与安装板2连接，所述安装板2通过滑动机构与支架组件连接，所述相机1与光源组件配合对磁瓦进行均匀成像。

如图6所示，所述光源组件包括灯罩3、与灯罩3底部连接的灯罩底板4以及设置在灯罩底板4上、分布在灯罩3底部内侧的弧形光源组，所述灯罩呈1/4个球型，在所述灯罩3顶部设置有相机成像开口5，在所述灯罩3内设置有与调节机构连接的遮光板6，所述遮光板6在调节机构作用下沿相机运动方向移动，所述调节机构包括调节杆7、安装套8以及锁紧螺钉9，所述安装套8连接在灯罩3上、相机成像开口5一侧，所述调节杆7一端与遮光板6连接，所述锁紧螺钉9与安装套8通过螺纹连接，其端部抵靠在调节杆7的限位槽中，用于对调节杆7进行限位和锁紧固定。

如图3所示，所述相机直线运动组件包括与安装板2固定连接的底板10、驱动机构、直线导轨11以及滑块12，所述驱动机构包括带刹车的步进电机13、与带刹车的步进电机13动力输出端连接的同步带轮14、设置在底板10上的滚轮15以及绕接在同步带轮14和滚轮15上且两端通过皮带连接块16连接的同步带17，在所述底板10上沿直线导轨11四周加工有作为同步带17运动空间的槽，所述滑块12与皮带连接块16连接，且沿固定在底板10上的直线导轨11作直线运动，所述相机1通过支架18与滑块12连接。

如图4所示，所述滑块12通过过渡连接块19与支架18连接，所述支架18通过相机安装座31与相机1连接，在所述过渡连接块19上设置有原点定位板20和限位板21，在所述底板10上设置有与原点定位板20对应配合的光电开关22以及与限位板21对应配合的限位开关23。在滑块运动到规定位置后，步进电机的刹车起作用，将滑块保持在规定位置；其中，原点定位板用来触发光电开关发出滑块运动的原点信号，限位板用来触发限位开关发出滑块运动的极限位置信号。

其中，所述支架组件包括前立板24、滑槽板25、后立板26以及横板27，在所述滑槽板25上设置有滑槽，所述安装板2通过滑动机构与滑槽板25滑动连接，所述滑动机构包括转接板28、压块29以及连接板30，所述连接板30一端与安装板2固定连接，其另一端通过转接板28与压块29连接在滑槽板25的滑槽处。

如图7为本发明的使用状态示意图，将本发明交替式地水平布置在磁瓦输送线32两侧，设置4个工位，如图1和2所示，其中2个工位用于采集磁瓦前、后端面39、34及其倒角面37图像，另2个工位采集磁瓦左、右侧外弧面垂直倒角面40、41图像；若磁瓦不含有外圆弧垂直倒角面，则采集磁瓦左、右侧外弧面垂直倒角面图像这2个工位不工作，磁瓦的左、右端面36、33以及内、外弧面38、35由其他工位对应的检测机构进行检测。其中，相机直线运动组件用来调节相机的位置，光源组件用来对磁瓦提供合适的照明，使磁瓦前后端面及其倒角面成像均匀。相机直线运动组件和光源组件作为一个整体，可以在支架组件上滑动，以调节光源部件相对于各种型号规格磁瓦前后端面的位置，光源组件调节位置可由刻度指示，并由锁紧机构锁紧。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种磁瓦均匀成像装置，其特征在于：包括相机（1）、光源组件、支架组件以及相机直线运动组件，所述光源组件与安装板（2）固定连接，所述相机（1）通过相机直线运动组件与安装板（2）连接，所述安装板（2）通过滑动机构与支架组件连接，所述相机（1）与光源组件配合对磁瓦进行均匀成像；所述相机直线运动组件包括与安装板（2）固定连接的底板（10）、驱动机构、直线导轨（11）以及滑块（12），所述驱动机构包括带刹车的步进电机（13）、与带刹车的步进电机（13）动力输出端连接的同步带轮（14）、设置在底板（10）上的滚轮（15）以及绕接在同步带轮（14）和滚轮（15）上且两端通过皮带连接块（16）连接的同步带（17），在所述底板（10）上沿直线导轨（11）四周加工有作为同步带（17）运动空间的槽，所述滑块（12）与皮带连接块（16）连接，且沿固定在底板（10）上的直线导轨（11）作直线运动，所述相机（1）通过支架（18）与滑块（12）连接；所述磁瓦均匀成像装置交替式地水平布置在磁瓦输送线（32）两侧，两个工位用于采集磁瓦前、后端面（39、34）及其倒角面（37）图像，另两个工位采集磁瓦左、右侧外弧面垂直倒角面（40、41）图像。

2.根据权利要求1所述的磁瓦均匀成像装置，其特征在于：所述光源组件包括灯罩（3）、与灯罩（3）底部连接的灯罩底板（4）以及设置在灯罩底板（4）上、分布在灯罩（3）底部内侧的弧形光源组，在所述灯罩（3）顶部设置有相机成像开口（5），在所述灯罩（3）内设置有与调节机构连接的遮光板（6），所述遮光板（6）在调节机构作用下沿相机运动方向移动。

3.根据权利要求2所述的磁瓦均匀成像装置，其特征在于：所述调节机构包括调节杆（7）、安装套（8）以及锁紧螺钉（9），所述安装套（8）连接在灯罩（3）上、相机成像开口（5）一侧，所述调节杆（7）一端与遮光板（6）连接，所述锁紧螺钉（9）与安装套（8）通过螺纹连接，其端部抵靠在调节杆（7）的限位槽中，用于对调节杆（7）进行限位和锁紧固定。

4.根据权利要求1所述的磁瓦均匀成像装置，其特征在于：所述滑块（12）通过过渡连接块（19）与支架（18）连接，所述支架（18）通过相机安装座（31）与相机（1）连接，在所述过渡连接块（19）上设置有原点定位板（20）和限位板（21），在所述底板（10）上设置有与原点定位板（20）对应配合的光电开关（22）以及与限位板（21）对应配合的限位开关（23）。

5.根据权利要求4所述的磁瓦均匀成像装置，其特征在于：所述支架组件包括前立板（24）、滑槽板（25）、后立板（26）以及横板（27），在所述滑槽板（25）上设置有滑槽，所述安装板（2）通过滑动机构与滑槽板（25）滑动连接。

6.根据权利要求5所述的磁瓦均匀成像装置，其特征在于：所述滑动机构包括转接板（28）、压块（29）以及连接板（30），所述连接板（30）一端与安装板（2）固定连接，其另一端通过转接板（28）与压块（29）连接在滑槽板（25）的滑槽处。