CN218349397U - 顶杆防误防错检测*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种顶杆防误防错检测***，该***包括顶杆台标记安装柱以及便携式检测眼镜，顶杆台标记安装柱连接在顶杆台的边界处，便携式检测眼镜包括眼镜壳体、图像采集模块、图像处理电路模块和VR显示模块，图像采集模块连接在眼镜壳体上并能够采集顶杆台的实际图像，图像处理电路模块电连接图像采集模块和VR显示模块。本实用新型中，操作者佩戴携式检测眼镜在实际顶杆台中对错误顶杆进行修正，不受地点和空间的限制，方便快捷。

Description

顶杆防误防错检测***

技术领域

本实用新型涉及检测技术领域，具体地说，是涉及一种用于汽车冲压模具拉延顶杆安装以及防错自动检测的顶杆防误防错检测***。

背景技术

汽车冲压生产中顶杆的功能是将设备液压拉伸垫的压力传递给拉延成型模具。每个零件的拉延成型模具都具有几十根甚至几百根数量和位置分布不同的顶杆。以MRA冲压伺服线为例，若平均每天生产10个品种零件即需更换10次顶杆，总共大约更换400至1000根顶杆，每根顶杆重量大约8kg，相当于需要人工弯腰搬运3至8吨重量的重物，劳动强度极大，且要求在有限的时间内顶杆更换位置和数量百分百正确。多一根或者少一根顶杆、或者顶杆位置更换错误将直接造成拉延零件的质量问题，严重情况将造成损坏模具的模具安全事故，经济损失巨大。现有的检测顶杆位置和数量是否正确的方法是采用人工对比图纸检测的方式，主要存在以下几方面不足：（1）顶杆排列图纸繁多。模具中顶杆位置数量巨大，最多可达几百个位置，安装排列方式有几十万种组合，在实际生产中也有上百种排列图纸。对于图纸的录入、保存都是一个难题。（2）人工检测效率低下。受生产节奏制约，需要固定时间内完成检测，对于数量过多的顶杆检测任务，对于人的要求较高，由于时间紧，任务重没有复检的时间，增加了事故隐患发生的概率。（3）人工长时间检测影响检测一致性。受生产任务安排制约，每天同一操作者要接收多次顶杆更换和检测任务，人工视觉疲劳，影响检测结果一致性。

所以如何快速而准确地检测顶杆位置以及数量成为汽车冲压生产中的一个急需解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于汽车冲压模具拉延顶杆安装、防错自动检测的顶杆防误防错检测***，检测准确而迅速，解决了现有操作工人一手拿纸质图纸，一手按照图纸指示插拔模具顶杆至预定位置的操作不便的问题，同时减少了操作失误，减轻了劳动强度。

为了实现上述目的，本实用新型的顶杆防误防错检测***包括顶杆台标记安装柱以及便携式检测眼镜，所述顶杆台标记安装柱连接在顶杆台的边界处，所述便携式检测眼镜包括眼镜壳体、图像采集模块、图像处理电路模块和VR显示模块，所述图像采集模块连接在所述眼镜壳体上并能够采集所述顶杆台的实际图像，所述图像处理电路模块和所述VR显示模块分别连接在所述眼镜壳体上，所述图像处理电路模块电连接所述图像采集模块和所述VR显示模块。

上述的顶杆防误防错检测***的一实施方式中，还包括补光机构，所述补光机构设置于所述顶杆台的顶部或至少一侧。

上述的顶杆防误防错检测***的一实施方式中，所述补光机构包括光源模块和对所述光源模块进行角度调节的角度调节模块。

上述的顶杆防误防错检测***的一实施方式中，所述光源模块为电流调节式光源或电压调节式光源。

上述的顶杆防误防错检测***的一实施方式中，所述顶杆台为长方形，所述补光机构为两个，所述补光机构分别设置于所述顶杆台的短边侧。

上述的顶杆防误防错检测***的一实施方式中，所述图像采集模块包括主摄像头和副摄像头，所述主摄像头的像素与所述副摄像头的像素不同。

上述的顶杆防误防错检测***的一实施方式中，所述副摄像头为两个，两个所述副摄像头分别设置于所述主摄像头的两侧，所述主摄像头的像素大于所述副摄像头的像素。

上述的顶杆防误防错检测***的一实施方式中，所述顶杆台为长方形，所述顶杆台标记安装柱为四个，分别安装在所述顶杆台的四个角部。

上述的顶杆防误防错检测***的一实施方式中，所述顶杆台为长方形，所述顶杆台标记安装柱为六个，分别安装在所述顶杆台的四个角部和长边部的中点处。

上述的顶杆防误防错检测***的一实施方式中，还包括连接在所述眼镜壳体上的松紧调节机构。

本实用新型的有益功效在于，本实用新型的顶杆防误防错检测***具有检测效率高，可靠性强，便于穿带，检测精度较高的特点。

本实用新型通过图像采集模块采集顶杆台的实际图像，图像处理电路模块对图像中的顶杆状态进行识别，将识别结果和标准图像进行比较，迅速而准确地进行错误顶杆自动识别并通过便携式检测眼镜的VR显示模块进行VR显示，操作者佩戴携式检测眼镜在实际顶杆台中对错误顶杆进行修正，能够不受地点和空间的限制。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1为本实用新型的顶杆防误防错检测***的便携式检测眼镜的立体结构示意图；

图2为本实用新型的顶杆防误防错检测***的结构框图；

图3为本实用新型的顶杆防误防错检测***的工作状态图；

图4为顶杆台及其上安装的顶杆台标记安装柱的俯视图；

图5为本实用新型的顶杆防误防错检测***的补光机构的结构图；

图6为本实用新型的顶杆防误防错检测***的顶杆台标记安装柱的结构图；

图7为本实用新型的顶杆防误防错检测***所使用的方法的步骤图。

其中，附图标记

100：便携式检测眼镜

110：眼镜壳体

120：图像采集模块

121：主摄像头

122：副摄像头

130：图像处理电路模块

140：VR显示模块

150：松紧调节机构

200：顶杆台标记安装柱

210：第一安装柱

220：第二安装柱

230：第三安装柱

240：第四安装柱

250：第五安装柱

260：第六安装柱

300：括补光机构

310：光源模块

320：角度调节模块

10：顶杆台

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本实用新型的目的、方案及功效，但并非作为本实用新型所附权利要求保护范围的限制。在说明书及后续的权利要求书中使用了某些词汇来指称特定组件或部件，本领域普通技术的员应可理解，技术使用者或制造商可以不同的名词或术语来称呼同一个组件或部件。本说明书及后续的权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件或部件的方式，而是以组件或部件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求项中所提及的“包括”和“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。以外，“连接”一词在此包含任何直接及间接的电性连接手段。间接的电性连接手段包括通过其它装置进行连接。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1至图4所示，本实用新型的顶杆防误防错检测***包括便携式检测眼镜100和顶杆台标记安装柱200，其中，顶杆台标记安装柱200连接在顶杆台10的边界处，用于标记顶杆台10的形状。如图1和图2所示，便携式检测眼镜100包括眼镜壳体110、图像采集模块120、图像处理电路模块130和VR显示模块140，图像采集模块120、图像处理电路模块130和VR显示模块140分别连接在眼镜壳体110上，并图像处理电路模块130电连接图像采集模块120和VR显示模块140。便携式检测眼镜100体积小巧，便于穿戴。

本实用新型结合现有技术中VR显示、图像采集、图像处理及模式识别技术的优点，提出了一种汽车模具顶杆防错自动检测设备，该设备具有检测效率高，可靠性强，便于穿带，检测精度较高的特点，同时本实用新型给我国汽车行业检测设备的研发提供了新的思路，为推动我国汽车行业智能检测的发展，满足我国在工业自动化领域的战略需求，推动我国工业智能化检测的进一步发展具有积极意义。

其中，图像采集模块120能够采集顶杆台10的实际图像，图像处理电路模块130能够通过图像采集模块120采集的顶杆台10的实际图像上顶杆台标记安装柱200的位置计算出顶杆台10上各顶杆的顶杆坐标，与存储的标准图像相对比，而完成顶杆台10的实际图像上错误顶杆的识别与标记，并通过VR显示模块140进行显示。

进一步地，本实用新型的顶杆防误防错检测***还包括补光机构300，补光机构300设置于顶杆台10的顶部或至少一侧。顶杆台10一般为长方形，如图3所示，本实施例中，补光机构300为两个，两个补光机构300分别设置于顶杆台10的短侧边，沿着长侧边照射顶杆台10。两个补光机构300各覆盖半个顶杆台10的面积，可基本适应所有顶杆台10的光照需求。当然，在一些实施例中，在现有灯光已经满足了亮度要求时，可以取消补光机构300的设置。基于顶杆台10的尺寸和形状，也可适当增加或减少补光机构300的数量。

进一步地，如图2和图5所示，补光机构300包括光源模块310和角度调节模块320，光源模块310可为电流调节式光源或电压调节式光源，角度调节模块320能够调节光源模块310相对顶杆台10的角度。补光机构300可以反复进行亮度以及角度调节，例如使得图像采集模块120采集的图像和样本图像（在良好的光照在采集的图像）的平均灰度差在正负百分之十以内，以完成调整。

如图3、图4以及图6所示，顶杆台安装标记柱200布置到顶杆台10对应的沿边界的安装孔中，操作者佩戴便携式检测眼镜100，调整补光机构300的角度和亮度，通过图像采集模块120采集顶杆台10的实际图像，图像处理电路模块130对采集的顶杆台10的实际图像进行处理并把实际图像上错误顶杆的标记出来，标记结果通过VR显示模块140进行显示，实现自动判断检测顶杆台10上是否有顶杆插拔错误的功能。

如图1所示，图像采集模块120包括主摄像头121和副摄像头122，主摄像头121的像素可以不同于副摄像头122的像素。本实施例中，副摄像头122为两个，分别设置于主摄像头122的两侧。当然，两个副摄像头122可以相同，也可以不同。本实用新型同时采用三路高清摄像头和补光机构形成一个宽视角、高清晰度的检测图像，具有检测效率高、可靠性强及精度较高的优点。

详细来说，本实施例中，由于被检测的顶杆台10的尺寸为4.2米×2.5米，但每个顶杆洞直径只有62mm，需要一个极大分辨率的图像满足检测需求。图像采集模块120通过采用主摄像头121和两个副摄像头122的三路摄像头同时采集图像，拼接后组成一高清图像。例如，其中主摄像头121例如采用1300万像素，变速快门广角摄像头，图像采集频率30帧/秒，具有CSI接口。两个副摄像头122例如采用500万像素，定快门摄像头，图像采集频率50帧/秒。通过三个摄像头采集三幅图像，一幅1300万像素，两幅500万像素，同时采集三幅图像并存储，采用使用sift算法完成图像自动拼接，组成一幅2000万像素的顶杆台10的实际图像。

图像采集模块120所采集的顶杆台10的实际图像通过CSI接口传输到图像处理电路模块130中，图像处理电路模块130通过图像处理及模式识别技术对顶杆台10上的顶杆位置进行定位和识别。图像处理电路模块130把识别结果传递给VR显示模块140，通过VR显示模块140显示识别结果。VR显示模块140采用全新的高精密反射式自由曲面光学模组GOOLTON-M3043，高像质、低畸变。

其中，补光机构300例如可为LED灯珠排列式结构，如图3和图5所示，补光机构300采用4排6列式排布方式，光源长度60cm，宽度30cm，供电电压为24V，采用电流调节方式，电流调节范围为2A到10A之间。

角度调节机构320在光源模块310安装后，提供一个30度到60度的光照角度调节范围，以得到理想的光照效果提供条件。本实用新型中，角度调节机构320采用手动调节方式，适应不同的外界环境的光照需要。当然，光源模块310和角度调节模块320均可以与便携式检测眼镜100控制连接，根据便携式检测眼镜100的要求对光源模块310和角度调节模块320进行控制连接，实现全自动调整。

顶杆台标记安装柱200用于在检测图像中标记顶杆台10的位置，顶杆台标记安装柱200分别安装在长方形的顶杆台10的四个角部。得到拼接后的顶杆台10的实际图像后，通过颜色分割识别出四个标记点的图像位置。四个标记柱联合作用，在图像上组成一个四边形，通过利用仿射变换进行图像还原和定位。根据四个标记的图像位置，利用仿射变换算法，将四个标记点还原为和实际顶杆台成比例缩小的长方型。根据等比变换原理，在图像中计算出每个顶杆台的顶杆位置。利用自适应阈值算法完成图像分割。把分割结果转化为顶杆台上的顶杆坐标。和已有储存的电子标准图纸图像相对比，完成顶杆识别，并标记识别结果。

本实施例中，如图3和图4所示，顶杆台标记安装柱200为六个，分别设置于顶杆台10的左上角的第一安装柱210、上中点的第二安装柱220、右上角的第三安装柱230、左下角的第四安装柱240、下中点的第五安装柱250以及右下角的第六安装柱260。顶杆台标记安装柱200的材质为铁质，表面为绿色喷漆，颜色RGB同时满足G减R大于20且G减B大于20的条件，满足标记顶杆台10的要求。

进一步地，便携式检测眼镜100还包括松紧调节机构150，操作者可以通过松紧调节机构150调节眼镜的松紧，进行佩戴。

综上，如图7所示，本实用新型的顶杆防误防错检测***所使用的方法包括如下步骤：

S100，图像采集模块采集顶杆台的实际图像；

S200，图像处理电路模块对顶杆台的实际图像进行处理，根据顶杆台标记安装柱的图像位置计算出顶杆台上各顶杆的顶杆坐标，与存储的标准图像相对比而完成实际图像上错误顶杆的识别与标记；

S300，VR显示模块将标记出错误顶杆的实际图像进行显示。

其中，步骤S100还包括：通过补光机构进行补光，使得图像采集模块采集的顶杆台的实际图像的平均灰度差满足要求。步骤S100还包括：通过三个摄像头同时采集三幅图像，使用sift算法将三幅图像进行自动拼接以形成顶杆台的实际图像。步骤S200还包括：图像处理电路模块通过颜色分割识别出顶杆台标记安装柱的图像位置，利用仿射变换算法将顶杆台标记安装柱的标记点还原为和实际顶杆台成比例缩小的图像，根据等比变换原理，在实际图像中计算出顶杆台的每个顶杆的位置，利用自适应阈值算法完成图像分割，把分割结果转化为顶杆台上的顶杆坐标，和已有储存的标准图像相对比，完成实际图像上错误顶杆的识别与标记。佩戴便携式检测眼镜的操作者位置移动时，VR显示画面会跟随移动，VR显示画面始终以设置的比例大小的画面呈现在操作者面前，在错误顶杆更换后， VR画面检测结果能够随同更新。

本实用新型具有以下有益效果及优点：

1、本实用新型采用视觉图像技术、图像拼接技术、图像定位技术及模式识别技术，操作者佩戴便携式检测眼镜，通过多个摄像头采集顶杆台的实际图像，进行图像拼接，对图像中的顶杆状态进行识别，将识别结果和标准图像进行比较，将错误结果自动识别出来，实现一种汽车模具顶杆防错自动检测***。

2、本实用新型采用VR显示模式，将识别结果以VR图像的形式，显示在便携式检测眼镜前方。因为AR眼镜所显示的图像是透明存在的，操作者既可以看到实际顶杆台的位置又可以看到显示的虚拟顶杆错误位置标识图，将两者进行比对，在实际顶杆台中对错误顶杆进行修正。操作者操作时不受地点和空间的限制，能够及时修改顶杆状态。

3、本实用新型采用便携式检测眼镜的穿戴设备作为检测主体，体积小巧，便于携带，极大限度的解放操作者的双手。操作者可以一边检测，一边更换顶杆，极大减轻了操作者的压力。操作者位置移动时，VR显示画面会跟随移动，VR显示画面始终以设置好的比例大小的画面呈现在操作者面前。在顶杆更换后，根据设置，VR画面检测结果会随同更新，直至所有错误顶杆被更换。

4、本实用新型采用亮度和角度可调节光源，可以补充采集亮度信息，易于眼镜中相机采集到清晰的图像，便于图像的后续处理。

5、本实用新型具有易维护、易实施，检测效率高、可靠性强及精度较高的优点。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种顶杆防误防错检测***，其特征在于，包括：

顶杆台标记安装柱，连接在顶杆台的边界处；以及

便携式检测眼镜，包括：

眼镜壳体；

图像采集模块，连接在所述眼镜壳体上并能够采集所述顶杆台的实际图像；及

图像处理电路模块和VR显示模块，分别连接在所述眼镜壳体上，所述图像处理电路模块电连接所述图像采集模块和所述VR显示模块。

2.根据权利要求1所述的顶杆防误防错检测***，其特征在于，还包括补光机构，所述补光机构设置于所述顶杆台的顶部或至少一侧。

3.根据权利要求2所述的顶杆防误防错检测***，其特征在于，所述补光机构包括光源模块和对所述光源模块进行角度调节的角度调节模块。

4.根据权利要求3所述的顶杆防误防错检测***，其特征在于，所述光源模块为电流调节式光源或电压调节式光源。

5.根据权利要求2所述的顶杆防误防错检测***，其特征在于，所述顶杆台为长方形，所述补光机构为两个，所述补光机构分别设置于所述顶杆台的短边侧。

6.根据权利要求1所述的顶杆防误防错检测***，其特征在于，所述图像采集模块包括主摄像头和副摄像头，所述主摄像头的像素与所述副摄像头的像素不同。

7.根据权利要求6所述的顶杆防误防错检测***，其特征在于，所述副摄像头为两个，两个所述副摄像头分别设置于所述主摄像头的两侧，所述主摄像头的像素大于所述副摄像头的像素。

8.根据权利要求1至7任一项所述的顶杆防误防错检测***，其特征在于，所述顶杆台为长方形，所述顶杆台标记安装柱为四个，分别安装在所述顶杆台的四个角部。

9.根据权利要求1至7任一项所述的顶杆防误防错检测***，其特征在于，所述顶杆台为长方形，所述顶杆台标记安装柱为六个，分别安装在所述顶杆台的四个角部和长边部的中点处。

10.根据权利要求1至7任一项所述的顶杆防误防错检测***，其特征在于，还包括连接在所述眼镜壳体上的松紧调节机构。

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