[发明专利]一种气门摇臂安装位置的自动检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于机器视觉的一种气门摇臂安装位置的自动检测方法，用于对气门摇臂安装位置的在线检测，属于产品检测领域。

背景技术

气门摇臂是汽车发动机配气机构中不可缺少的零件，它实际上是一个双臂杠杆，用来将气门推杆传来的力改变方向，按照发动机每一气缸内进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭进、排气门，使新鲜充量(汽油机为可燃混合气、柴油器为空气)及时进入气缸，而废气及时从气缸排出。在工业加工过程中，难免因为客观原因造成摇臂安装位置的偏移，传统的接触式人工检测的方法不但繁琐、劳动强度大，而且检测速度较慢，不能消除人为的测量误差。在检测过程中还可能对物体的表面造成一定的损伤，这与现代工业所要求的在线快速检测的要求不符。

发明内容

为了克服人工检测时人容易疲劳、疏忽、检测速度较慢的不足，本发明提供了基于机器视觉的一种气门摇臂安装位置自动检测方法，能够实时在线稳定高效地检测气门摇臂的安装位置，能够提高检测的准确率和速率、降低人工检测成本。

本发明解决上述技术问题所采用的关键技术方案是：用两个激光分别打在摇臂的头部和尾部位置，通过机器视觉，查找并计算光斑面积来检测气门摇臂安装是否到位、摇臂是否虚接、摇臂是否缺失。当光斑面积低于3000个像素点，判断摇臂安装出错。

本发明同时提供一套气门摇臂安装位置检测硬件系统，由图像采集设备、运动控制单元、工控机构成。

图像采集设备由高速工业相机、图像采集卡、光学镜头和光源组成。工业相机通过POE接口与ADVANTEK610工业计算机连接，将采集的图像数据传输给计算机处理。

运动控制单元由运动控制卡、7250I/O卡、西门子S7 315-2DP/PN可编程逻辑控制器(PLC)、RFID通讯模块/西门ASM456、步进电机等组成。运动控制卡接受计算机发出的控制命令，并通过控制卡上的端子排发送信号给PLC，PLC控制步进电机、光源控制器和气压阀动作推动暗箱在指定位置拍照取相。7250卡用来控制光源的开启和闭合。

工控机是核心控制部分，主要承担相机图像的采集处理与运动控制。

光源采用1根条形红色LED灯和八根红外激光光源，其均匀分布在灯箱的顶部。

高速工业相机采用线阵CCD相机，固定在机架的横杆上，并通过POE接口与工控机通讯，采用Gige数据传输协议。

与现有方法相比，本发明的有益之处是：利用机器视觉技术快速采集装在气缸体上气门摇臂的图像信息，实时在线稳定准确高效进行气门摇臂的安装位置检测，该系统还设有自动报警、实时显示检测结果功能，实现气门摇臂安装位置识别处理的自动化。

附图说明

图1为装在气缸体上的摇臂图像。

图2为气门摇臂检测区域位置示意图。

图3为气门摇臂安装位置自动检测系统结构图。

图4为气门摇臂图像检测流程图。

附图2中，A、B、C和D是气门摇臂边缘上的四个检测区域

附图3中编号1是显示器、2是工控机、3是图像采集卡、4是PLC、5是CCD相机、6是镜头、7是光源、8是待检测气门摇臂、9是XY平台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

本发明基于机器视觉的气门摇臂安装位置的自动检测方法，包括以下步骤：

(1)将装满气门摇臂的气缸体托盘放入XY平台的夹具上，通过光栅感应到手离开工作台后，XY平台将产品运动到视觉系统下方；

(2)当XY平台到位，触发图像采集装置采集图像，并由图像采集卡将图像传输给图像处理单元；

(3)图像处理软件对(2)中采集的产品图像进行图像去噪、图像滤波、图像分割等处理后，并给出处理的结果；

(4)将步骤(3)中所得结果采用基于模板匹配算法与Blob粒子分析算法相结合的智能模式识别方法进行训练和检测，判断气门摇臂安装位置是否出错。

(5)检测完毕，操作人员根据检测结果重新摆放安装位置错误的摇臂并继续由视觉处理软件检测，直到安装位置全部正确为止。

以上是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于发明技术方案的范围内。