[发明专利]一种球销元件的自动分检装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业元件分检领域特别是涉及一种球销元件的自动分检装置及其方法。

背景技术

在工业元件的生产过程中由于工人误操作，可能使加工程序漏加工，从而导致不合格的产品。为了检测出这些不合格品，通常采用人工的方式。人工测量存在很多的局限性和缺点：检测效率低，精度差；检测数量有限、检测人员容易疲劳以致发生漏检和误判现象；不能自动测量，不能在线测量，为了提高检测速度，就不得不靠增加检测分选人员的数量来实现，进而生产成本大幅度提高。但由于人眼疲劳等原因，不合格品有可能漏检，从而造成工厂声誉和经济上的损失。

机器视觉技术是指运用计算机模拟动物的视觉功能，获得客观事物的图像，并且从中提取有用信息，进行处理并做出解释，从而正确的识别和理解周围环境。机器视觉的主要有以下特点：

高效低成本，计算机硬件的发展一直遵循着摩尔定理，并且CPU的价格也随着技术的发展不断降低但是性能却一直在上升，所以机器视觉系统也越来越变得低成本高效率，即所谓的性价比越来越高，并且操作起来简单，维修起来也很便宜。用机器视觉检测系统取代人工检测者让工厂和企业获得了更多的利润。

高精度，高精度的机器视觉系统甚至能够测量精确到0.01mm甚至更微小的级别，而且一个系统就能不需接触的测量图片中的多个部位，从而有效的保护了脆弱部件。

应用灵活，机器视觉系统可以测量各种不同的对象。比如，尺寸，大小，距离，部件定位，瑕疵等等。当要检测的对象变化后，只需要在算法和程序上做针对性的修改升级即可。

连续使用时间长，由于只需要有电源提供动力，除了故障和检修，机器视觉系统可以在各种环境下进行测量和使用，并且能够长时间使用而不会出现疲劳饥饿等人工检测者的状况。

机器视觉在工业元件检测系统中应用的关键问题是图像识别算法的准确率及运算耗时。由于待识别的工件部位尺寸往往比较小，工件部位是否合格的特征区别较为细微，而且分检系统运行在产品的生产流水线上，检测时常常受到油污等的干扰，这些因素都极大的影响了检测装置的准确率。为了突出工件待识别部位的细节信息，基于机器视觉的工业元件分检系统中摄像头所采集的图像信息量往往比较巨大，如果直接处理这些巨大的图像数据，计算量非常大，系统运行耗时很难满足实际需求。

发明内容

本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本发明而学习。

为解决现有技术中分检系统的准确率低，耗时长的问题，本发明提供一种球销元件的自动分检装置，包括：柜体；第一工业相机，设置在柜体的内侧壁上，用于抓拍球销元件球头部位的图像；第二工业相机，设置在柜体的内顶壁上，用于抓拍球销元件凹槽部位的图像；第三工业相机，设置在该柜体的内顶壁上，用于抓拍球销元件螺纹部位的图像；第四工业相机，设置在该柜体的内侧壁上，与该第一工业相机相对，用于抓拍球销元件六角部位的图像；滑轨槽，水平设置在该柜体内侧壁上；激光线发射器，能在滑轨槽上滑行，用于将光线照射在该球销元件六角部位上；综合判定器，用于根据该球销元件球头部位的图像、球销元件凹槽部位的图像、球销元件螺纹部位的图像、球销元件六角部位的图像判定球销元件是否合格。

根据本发明的一个实施例，还包括多个灯源，设置在该柜体的内部。

本发明还提供一种球销元件的自动分检方法，包括步骤：S1、利用工业相机获取球销元件球头部位的图像、球销元件凹槽部位的图像、球销元件螺纹部位的图像、球销元件六角部位的图像；S2、根据该球销元件球头部位的图像检测球销元件球头部位圆心的位置，识别出该球销元件凹槽部位的图像、球销元件螺纹部位的图像、球销元件六角部位的图像中的各个部位的坐标定位；S3、根据该球销元件凹槽部位的图像、球销元件螺纹部位的图像、球销元件六角部位的图像中的各个部位的坐标定位，进行球销元件凹槽部位、球销元件螺纹部位、球销元件六角部位的检测，判定是否合格。

根据本发明的一个实施例，在该步骤S2中，通过使用Hough变换检测该球销元件球头圆心的位置。

根据本发明的一个实施例，在该步骤S3中，该球销元件凹槽部位的检测步骤包括：首先检测出凹槽部位的上、下边轮廓线，再分别统计上、下边轮廓线上的点拟合出的直线数目，最后判断该球销元件凹槽部位是否合格。

根据本发明的一个实施例，在该步骤S3中，该球销元件螺纹部位的检测采用的是指定方向的Sobel梯度算子进行边缘增强处理，再进行二值化处理并通过统计非背景像素点的个数判定该球销元件螺纹部位是否合格。