[发明专利]机器视觉系统对弹簧端面角度的在线检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用机器视觉系统进行在线检测的技术领域，尤其涉及在弹簧生产现场，利用机器视觉系统对弹簧端面角度进行在线检测的方法。

背景技术

在一些场合，对弹簧的两个端面要磨出一定角度，才能符合装配要求，例如汽车发动机用弹簧。而且，在流水作业的弹簧生产车间现场，对弹簧的端面角度需要进行在线检测。现有技术中，对弹簧端面角度的在线检测依靠人工进行检测，在弹簧生产机旁设4～5人进行弹簧端面角度的目测和处理，将检测结果分为合格品(如端面角度为290°～330°)和不合格品，其中不合格品又分为大于合格精度(如＞330°)和小于合格精度(如＜290°)两种，大于合格精度的弹簧直接作为废品处理，而小于合格精度的弹簧作为需进行二次加工品，等待再次端面加工。

人工检测存在的缺点主要有：生产车间现场灰尘多、噪声大，工人检测工作环境恶劣；正常人眼在不间断观测运动物体30min左右，即会眼花、眼胀等不适，检测人员无法长时间不间断工作，无法保证产品出厂合格率；弹簧端面角度检测等带数量精度的检测，人眼很难准确判断，误差大，出错机会很多，无法保证检测质量；专业人员观测弹簧端面角度的速度最高为0.5个/s，对生产效率有极大限制。

发明的内容

针对现有技术对弹簧端面角度的在线检测依靠人工进行检测，工人容易产生视觉疲劳，劳动强度大，无法保证产品合格率以及检测质量，检测速度低等问题，本发明提供一种机器视觉系统对弹簧端面角度的在线检测方法，其能大大降低工人的检测劳动强度，检测精度高、速度快，可以有效保证出厂产品的合格率。

本发明的技术方案如下：

一种机器视觉系统对弹簧端面角度的在线检测方法，包括以下步骤：

(1)将拍摄相机固定在在线运行的弹簧检测圆盘的两端，采用高速弹簧进料振动料斗保证弹簧按设定方式和速度进入检测装置；根据待检测弹簧产品的尺寸大小，调整拍摄相机的光圈大小、曝光时间，以便获取清晰的拍摄图像；

(2)将弹簧端面角度设为检测参量，并根据用户要求设置所述检测参量的检测精度以及合格范围；

(3)计算机取得相机与生产进程同步的触发与控制信号，由外部触发与控制信号启动所述相机实时拍摄在线运行弹簧端面的图像，并将拍摄的图像传输至计算机供检测；

(4)计算机通过图像算法处理，提取弹簧端面弧形的图像；若经过图像算法处理发现不存在端面弧形图像，则认为该弹簧未进行端面加工，作为次品进行剔除，另外进行端面再加工处理；

(5)计算机对所述弹簧端面弧形的角度进行计算；该角度是所述端面弧形的外弧所在圆的圆心，与所述弧形的两个顶点连线所形成的夹角的度数，该角度值也表示所述弧形的弧度值；

(6)通过计算出的角度值判断该产品是属于合格品、可再加工次品还是废品，通过外部触发与控制信号将三类产品从不同的出料口进行分拣。

其进一步的技术方案是：

对所述第(6)步，具体按下述步骤进行端面角度的判断和分拣：

(7)判断端面弧度是否在合格范围290°～330°，如在合格范围则转向第(7A)步，若小于合格范围＜290°则转向第(7B)步，若大于合格范围＞330°则转向第(7C)步；

(7A)作为合格品进行分拣；

(7B)作为可再加工次品进行分拣；

(7C)直接作为废品剔除。

对所述第(6)步，当检测到产品为可再加工次品或者废品时，计算机将通过人机界面进行图像提示，并启动报警装置。

本发明的有益技术效果是：

本发明采用机器视觉系统对弹簧端面角度进行在线检测，取代人工检测，用户可自动进行检测精度的调节。具有对产品检测合格品、可再加工次品、废品这三类产品的记录、分类、统计、存储、查询功能。并通过友好人机界面在图像中提示不合格品情况，并给予声、光报警提示，大大降低工人的检测劳动强度。

人工检测速度一般为0.5个/s，而机器视觉系统检测速度可达2个/s左右，机器视觉系统的产品检测速度是人工的4倍，极大提高了生产效率。

人工检测由于环境和生理的原因，无法24小时不间断进行产品质量检测，而采用机器视觉系统检测则使其成为可能。设备的生产时间可最大限度地延长，提高了设备的利用率。