[发明专利]发动机凸轮轴零部件表面缺陷检测方法

说明书

技术领域

本发明属于机械零件检测领域，具体涉及一种发动机凸轮轴零部件表面缺陷检测方法。

背景技术

凸轮轴是活塞发动机里的一个部件，可以控制气门的开启和闭合动作。气门运动规律关系到一台发动机的动力和运转特性，因此凸轮轴在发动机上占据着十分重要的地位。凸轮轴零部件在生产加工过程中可能造成漏加工、磕碰、黑皮、锈斑等问题，为保证凸轮轴的质量，需要保证出厂的零部件必须是合格的。目前国内的大多数企业对大批量生产的小工件制品的表面缺陷，仍然采用人工目测的方法。人工目测易受生理与心理因素影响造成漏检，同时极大的重复的工作需要大量的人力资源，增加了产品的生产与加工成本。因此，合理的表面缺陷非接触自动检测系统对工业自动化质量控制具有重要的实用价值。本发明是在原有生产工序的基础上，增加一台凸轮轴零部件合格品检测是非常必要的。为避免零部件接触检测引起的磕碰，采用机器视觉技术是合理的。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种发动机凸轮轴零部件表面缺陷检测方法，解决了人工目测法的效率低下，容易漏检、错检等问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种发动机凸轮轴零部件表面缺陷检测方法，包括上、下端面环面缺陷检测算法、底部螺纹有无检测算法以及底孔有无残留铁屑检测算法，所述上、下端面环面缺陷检测算法采用结合梯度信息的概率Hough变换方法进行上、下端面的圆心定位，排除中心圆孔，再对上端环面和下端面的图像采用同态滤波进行预处理，用开操作去除图像噪声，对缺陷区域聚类，判定缺陷类型。

其中，还包括底部螺纹有无检测算法，其先利用边缘信息定位椭圆圆心，再利用圆心定位过程中的投票点采用椭圆拟合的方法得到椭圆参数，然后利用表面缺陷检测算法分析椭圆形成的环面。

其中，还包括底部螺纹有无检测算法，其先利用边缘信息定位椭圆圆心，再利用圆心定位过程中的投票点采用椭圆拟合的方法得到椭圆参数，通过工件尺寸信息定位螺纹位置，利用螺纹的边缘信息分析是否存在螺纹。

其中，还包括底孔有无残留铁屑检测算法，其首先定位底面外圆轮廓位置，然后利用外圆信息在指定区域内定位内圆位置，在内圆范围内利用阀值方法二值化内圆区域。

(三)有益效果

本发明相比较于现有技术，具有如下有益效果：本发明采用同轴光源、环形光源、点光源和面阵相机对零部件的端面与底孔进行打光与图像采集。利用分割器与光电开关控制圆盘的间歇性旋转机械结构，实现分辨率优于0.1mm，单件检测时间小于3秒的工件表面裂纹、划痕、斑点，零部件底孔螺纹、孔内是否残留铁屑的自动检测。并可以通过检测结果来控制气缸运动来完成可修复零部件与不可修复零部件的分拣。保证了安装到发动机凸轮轴上的零部件的质量，从而降低因发动机凸轮轴而引起的交通事故。

附图说明

图1为本发明的工件上端环面的定位示意图；

图2为本发明的工件上端环面的合格品检测意图；

图3为本发明的工件下端面的定位示意图；

图4为本发明的工件下端面的缺陷检测示意图；

图5为本发明的工件底孔螺纹的定位示意图；

图6为本发明的工件底孔螺纹的检测示意图；

图7为本发明的工件底孔的定位示意图；

图8为本发明的工件底孔残留铁屑的检测示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在确定零部件检测工位与缺陷的基础上，选择采用旋转式的便于上下料的机械设计思路，利用电机带动间歇性分割器与光电开关对圆盘进行机械控制。采用两个同轴红光源、一个点光源和一个环形光源分别对零部件的上端环面、下端面、底孔螺纹与底孔内进行打光，利用四个面阵相机进行相应工位的图像采集。选用两个气缸分别来分拣缺陷不可修复的零部件与可修复的零部件。通过ADT-8940A1PCI总线四轴运动控制卡与ADT-9162接线端子对电机与气缸进行控制。在Windows XP环境的VS2005开发平台上，利用MFC，OpenCV，Blepo，相机和运动控制卡的动态链接库等对采集到的图像进行处理。

上、下端面环面缺陷检测算法：