一种基于机器视觉的汽车零部件缺陷检测装置及方法

技术领域

本发明涉及汽车零部件缺陷检测技术领域，具体为一种基于机器视觉的汽车零部件缺陷检测装置及方法。

背景技术

汽车零部件缺陷检测是指在汽车制造过程中对零部件进行检测和评估，以确保其符合设计要求和质量标准，排除潜在的缺陷和不良品，以提供安全可靠的汽车零部件供应，缺陷检测的目的是在生产过程中及时发现和识别可能存在的缺陷和问题，以便及早采取纠正措施，减少或消除不合格品的产生。它可以涵盖零部件的各个方面，包括尺寸、形状、材料、外观、功能等，汽车的零部件种类多样，包括大规格和小规格的零部件，大规格的零部件由于体积较大相对于小规格零部件，缺陷更容易查找，小规格零部件，例如：汽车零部件螺栓，汽车零部件螺栓对于汽车部件的连接起到十分重要的作用，需要通过专门的缺陷检测设备进行检测处理。

然而，现有的对于汽车零部件螺栓缺陷检测的设备在使用的过程中存在以下的问题：现有的对于汽车零部件连接件螺栓的检测方式，主要通过检测设备上装配的视觉检测器对螺栓的外观进行视觉化检测处理，然而现有的视觉检测器对于汽车螺栓进行检测的过程中，螺栓为静态化放置，这就导致螺栓部分位置与下方的接触面相接触，例如：传送带、检测台，在检测的过程中容易存在检测死角，检测的准确度不高。为此，需要设计相应的技术方案解决存在的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于机器视觉的汽车零部件缺陷检测装置及方法，解决了现有的对于汽车零部件连接件螺栓的检测方式，主要通过检测设备上装配的视觉检测器对螺栓的外观进行视觉化检测处理，然而现有的视觉检测器对于汽车螺栓进行检测的过程中，螺栓为静态化放置，这就导致螺栓部分位置与下方的接触面相接触，例如：传送带、检测台，在检测的过程中容易存在检测死角，检测的准确度不高，这一技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于机器视觉的汽车零部件缺陷检测装置，包括传输机一、传输机二、旋转式零部件转运台、零部件视觉缺陷检测组件和推料器，所述传输机一、传输机二分别设置于旋转式零部件转运台的两侧，所述旋转式零部件转运台包括基座、驱动电机、立柱、底盘、钢化玻璃盘、定位环和导料板，所述基座的上端与驱动电机相连接，所述驱动电机的动力输出端与立柱相连接，所述立柱穿过底盘，所述钢化玻璃盘安装于底盘上，所述定位环固定于钢化玻璃盘的内圈上，所述定位环的表面加工成型有若干组定位口，相邻两组所述定位口等距分布，所述导料板设置于钢化玻璃盘的一侧且下端通过金属杆连接有支撑杆，所述支撑杆的顶部通过金属杆与零部件视觉缺陷检测组件相连接，所述零部件视觉缺陷检测组件的顶部连接有顶杆，所述顶杆的外端与推料器，所述推料器位于定位环的上方且正对传输机二；

所述零部件视觉缺陷检测组件包括弧形板、主摄像头、辅摄像头和推动垫，所述弧形板位于钢化玻璃盘的边缘，所述主摄像头分设有两组且上下对称安装于弧形板的内侧，所述辅摄像头分设有两组且分别安装于弧形板的侧面，所述推动垫内置于弧形板的侧面，所述推动垫配合螺栓使用，所述主摄像头、辅摄像头还通过线路连接有控制柜，所述控制柜通过线路连接有报警器；

所述推料器包括电动推杆和安装于电动推杆端部的接触盘，所述电动推杆固定于顶杆上且下方设置有红外传感器，所述接触盘呈盘状结构且位于定位口的上端。

作为本发明的一种优选方式，所述钢化玻璃盘的高度与传输机一的高度、传输机二的高度相同。

作为本发明的一种优选方式，所述钢化玻璃盘呈环状结构且采用透明钢化玻璃材料。

作为本发明的一种优选方式，所述定位环呈环状结构，所述定位环的内径等于钢化玻璃盘的内径，所述定位环的厚度等于钢化玻璃盘厚度的三分之一。

作为本发明的一种优选方式，所述导料板呈弧形结构且与定位环之间形成有引导槽，所述引导槽的左端宽度大于右端宽度。

作为本发明的一种优选方式，所述弧形板整体呈U型结构且内部形成有检测口，所述检测口的高度大于钢化玻璃盘的厚度，所述弧形板的上下两端分别位于钢化玻璃盘的上下方。

作为本发明的一种优选方式，所述推动垫采用橡胶材料且表面加工成型有若干组拨动凸条，若干组所述拨动凸条呈层叠状分布，所述拨动凸条与螺栓相接触。

作为本发明的一种优选方式，具体检测方法如下：

生产完成后的汽车零部件螺栓通过传输机一进行输送并导入至钢化玻璃盘上，通过驱动电机带动立柱以及底盘转动，底盘带动钢化玻璃盘同步转动可以实现对螺栓的旋转式移动在移动的过程中通过弧形板将螺栓逐渐推入至定位环上的对应定位口内，钢化玻璃盘持续转动，将螺栓转移至零部件视觉缺陷检测组件内，当螺栓与推动垫接触时，螺栓在移动的过程中可以实现自身的转动，并利用主摄像头、辅摄像头分别对螺栓的上下方以及侧面进行图像动态化获取，并导入至后台与合规的螺栓进行对比，当发现螺栓存在缺陷时则将信号传输至控制柜，控制柜控制报警器发出警报，工作人员可以对缺陷螺栓剔除，合规的螺栓伴随着钢化玻璃盘的转动移动至传输机二的一侧，此时红外传感器感知螺栓到达，通过电动推杆推动接触盘将合规的螺栓外推并脱离定位口，进入到传输机二上，达到自动化输送的目的。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1.本发明设计了一种用于对汽车零部件螺栓进行缺陷检测的自动化视觉检测设备，该汽车零部件缺陷检测装置包括传输机一、传输机二、旋转式零部件转运台、零部件视觉缺陷检测组件和推料器，通过传输机一将汽车零部件螺栓传输至旋转式零部件转运台上，通过旋转式零部件转运台对螺栓进行旋转式转运处理，在转运的过程中通过一侧的导料板可以将螺栓导入至入料环，通过入料环实现对螺栓的均匀转运处理，当螺栓转运至零部件视觉缺陷检测组件内时，通过摄像头对螺栓进行多方位视觉信息获取，并通过内置的推动垫实现对螺栓的旋转式动态处理，达到对螺栓旋转式动态化视觉信息获取，并通过推料器将检测后的螺栓推至传输机二上，进行下料处理。

2.本发明所设计的汽车零部件缺陷检测装置可以实现对汽车零部件螺栓的自动化转运、定位送料、动态化视觉检测以及下料处理，大大提高了对汽车螺栓检测的精确性和自动化程度。

附图说明

图1为本发明的整体结构图；

图2为本发明所述旋转式零部件转运台结构图；

图3为本发明所述导料板结构图；

图4为本发明所述零部件视觉缺陷检测组件结构图；

图5为本发明的局部A结构图。

图中:1、传输机一；2、传输机二；3、旋转式零部件转运台；4、零部件视觉缺陷检测组件；5、推料器；6、基座；7、驱动电机；8、立柱；9、底盘；10、钢化玻璃盘；11、定位环；12、导料板；13、定位口；14、支撑杆；15、顶杆；16、弧形板；17、主摄像头；18、辅摄像头；19、推动垫；20、控制柜；21、报警器；22、电动推杆；23、接触盘；24、红外传感器；25、引导槽；26、检测口；27、拨动凸条。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种基于机器视觉的汽车零部件缺陷检测装置，包括传输机一1、传输机二2、旋转式零部件转运台3、零部件视觉缺陷检测组件4和推料器5，输机一1、传输机二2分别设置于旋转式零部件转运台3的两侧，旋转式零部件转运台3包括基座6、驱动电机7、立柱8、底盘9、钢化玻璃盘10、定位环11和导料板12，基座6的上端与驱动电机7相连接，驱动电机7的动力输出端与立柱8相连接，立柱8穿过底盘9，钢化玻璃盘10安装于底盘9上，定位环11固定于钢化玻璃盘10的内圈上，定位环11的表面加工成型有若干组定位口13，相邻两组定位口13等距分布，导料板12设置于钢化玻璃盘10的一侧且下端通过金属杆连接有支撑杆14，支撑杆14的顶部通过金属杆与零部件视觉缺陷检测组件4相连接，零部件视觉缺陷检测组件4的顶部连接有顶杆15，顶杆15的外端与推料器5，推料器5位于定位环11的上方且正对传输机二2；

零部件视觉缺陷检测组件4包括弧形板16、主摄像头17、辅摄像头18和推动垫19，弧形板16位于钢化玻璃盘10的边缘，主摄像头17分设有两组且上下对称安装于弧形板16的内侧，辅摄像头18分设有两组且分别安装于弧形板16的侧面，推动垫19内置于弧形板16的侧面，推动垫19配合螺栓使用，主摄像头17、辅摄像头18还通过线路连接有控制柜20，控制柜20通过线路连接有报警器21，将螺栓转移至零部件视觉缺陷检测组件4内，当螺栓与推动垫19接触时，螺栓在移动的过程中可以实现自身的转动，并利用主摄像头17、辅摄像头18分别对螺栓的上下方以及侧面进行图像动态化获取，并导入至后台与合规的螺栓进行对比，当发现螺栓存在缺陷时则将信号传输至控制柜20，控制柜20控制报警器21发出警报，工作人员可以对缺陷螺栓剔除，合规的螺栓伴随着钢化玻璃盘10的转动移动至传输机二2的一侧；

推料器5包括电动推杆22和安装于电动推杆22端部的接触盘23，电动推杆22固定于顶杆15上且下方设置有红外传感器24，接触盘23呈盘状结构且位于定位口13的上端，红外传感器24感知螺栓到达，通过电动推杆22推动接触盘23将合规的螺栓外推并脱离定位口13，进入到传输机二2上，达到自动化输送的目的。

进一步改进地，如图1所示：钢化玻璃盘10的高度与传输机一1的高度、传输机二2的高度相同，便于将螺栓平稳的转移。

进一步改进地，如图2所示：钢化玻璃盘10呈环状结构且采用透明钢化玻璃材料，便于配合主摄像头17对待测螺栓的顶部和底部进行视觉图像获取。

进一步改进地，如图2所示：定位环11呈环状结构，定位环11的内径等于钢化玻璃盘10的内径，定位环11的厚度等于钢化玻璃盘10厚度的三分之一。

进一步改进地，如图3所示：导料板12呈弧形结构且与定位环11之间形成有引导槽25，引导槽25的左端宽度大于右端宽度，这样的设计方式便于将螺栓逐渐导入至定位口13内。

进一步改进地，如图4所示：弧形板16整体呈U型结构且内部形成有检测口26，检测口26的高度大于钢化玻璃盘10的厚度，弧形板16的上下两端分别位于钢化玻璃盘10的上下方，这样的设计方式可以对螺栓的顶部和底部同时视觉图像获取，减小螺栓检测过程中死角的问题。

具体地，推动垫19采用橡胶材料且表面加工成型有若干组拨动凸条27，若干组拨动凸条27呈层叠状分布，拨动凸条27与螺栓相接触，这样的设计方式可以在待测螺栓移动的过程中通过拨动凸条27的反作用力，达到对待测螺栓转动的目的，配合主摄像头17、辅摄像头18进行动态化图像获取。

在使用时：本发明具体检测方法如下：

生产完成后的汽车零部件螺栓通过传输机一1进行输送并导入至钢化玻璃盘10上，通过驱动电机7带动立柱8以及底盘9转动，底盘9带动钢化玻璃盘10同步转动可以实现对螺栓的旋转式移动在移动的过程中通过弧形板16将螺栓逐渐推入至定位环11上的对应定位口13内，钢化玻璃盘10持续转动，将螺栓转移至零部件视觉缺陷检测组件4内，当螺栓与推动垫19接触时，螺栓在移动的过程中可以实现自身的转动，并利用主摄像头17、辅摄像头18分别对螺栓的上下方以及侧面进行图像动态化获取，并导入至后台与合规的螺栓进行对比，当发现螺栓存在缺陷时则将信号传输至控制柜20，控制柜20控制报警器21发出警报，工作人员可以对缺陷螺栓剔除，合规的螺栓伴随着钢化玻璃盘10的转动移动至传输机二2的一侧，此时红外传感器24感知螺栓到达，通过电动推杆22推动接触盘23将合规的螺栓外推并脱离定位口13，进入到传输机二2上，达到自动化输送的目的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”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发明和简化描述，而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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。